膝关节单髁置换术胫骨假体不同后倾角对假体磨损和功能的影响

目的 建立单髁置换术胫骨假体后倾3°和7°膝关节不同屈膝角度三维有限元模型,研究两种后倾角膝关节生物力学特性和假体磨损及其对功能的影响。方法 结合人体膝关节CT与MRI图像和第3代Oxford假体,建立胫骨假体后倾3°和7°下屈膝单髁置换术有限元模型,在股骨内外侧髁中心点上施加1 kN载荷模拟人体站立相负重,分析不同屈膝角度下单髁假体与关节软骨的最大应力及分布。结果 0°、30°、60°、90°和120°屈膝角度下后倾3°半月板衬垫最大应力分别比后倾7°增加了28.06%、68.99%、19.45%、21.06%、53.38%,应力分布区域从衬垫侧边向中央区域集中,屈膝120°时应力集中明显。胫骨假体后倾3°单髁假体最大应力均大于后倾7°,应力集中区域的扩大会导致假体的磨损和松动,关节软骨接触应力和集中区域随后倾角增大而增大,在高屈曲角度时应力集中更明显。结论 单髁置换术胫骨假体后倾角3°较7°时假体应力和磨损更高,研究结果为临床膝关节单髁置换手术方案设计提供理论依据。     

单髁膝关节置换胫骨元件不同固定柱形状的有限元分析

目的针对单髁膝关节置换后胫骨前内侧疼痛、胫骨元件松动以及对侧关节炎恶化的问题,通过有限元方法比较分析胫骨元件固定柱的不同几何形状对胫骨应力分布的影响。方法建立有效的单髁膝关节置换有限元模型,对胫骨元件固定柱的形状进行设计。在相同的加载条件下,分别对双柱形、单脊形、双脊形和十字星形胫骨元件进行有限元分析,并与完整膝关节模型进行对比,评估胫骨元件固定柱不同形状设计对胫骨前内侧皮质骨应力、胫骨截骨面松质骨应力、胫骨对侧软骨应力的影响。结果单髁置换后胫骨前内侧皮质骨应力峰值均增大。与完整膝关节相比,在双柱形、单脊形、双脊形和十字星形胫骨元件固定柱的模型中,胫骨前内侧皮质骨应力峰值分别增加56.1%、55.9%、54.5%和68.4%。单脊形和双脊形胫骨元件松质骨截骨面应力峰值比完整胫骨分别减小8.1%和15.6%,而双柱形和十字星形则分别增大67.9%和121.5%,超过松质骨的疲劳屈服应力。双柱形、单脊形、双脊形和十字星形胫骨固定柱对应的胫骨对侧软骨应力峰值相比于完整胫骨分别减小42.1%、26.6%、24.2%和28.5%。结论单髁膝关节置换改变了胫骨内外侧的载荷分布,使置换侧承受更大的载荷。单脊形和双脊形胫骨元件在降低胫骨前内侧皮质骨和截骨面松质骨应力方面效果更好,其中单脊形胫骨元件更接近完整膝关节胫骨的应力分布。研究结果可为设计更符合膝关节力学性能的单髁膝关节假体提供理论依据。     

单髁置换过程中胫骨假体立柱长度对膝关节生物力学的影响

背景：膝关节单髁置换手术能有效治疗膝关节单侧严重骨关节炎，临床上发现单髁置换后容易发生胫骨后侧骨皮质断裂，断裂始于胫骨截骨的龙骨槽处，胫骨假体立柱长度影响单髁置换后膝关节的生物力学结果。目的：探讨单髁置换中胫骨假体立柱长度对膝关节生物力学的影响，找出假体立柱长度与患者胫骨前后径的关系。方法：选取37岁无膝关节疾病史健康女性志愿者的计算机断层扫描图像数据和常用单髁假体，建立自然膝关节模型并建立单髁假体模型。建立8种不同长度的胫骨假体立柱，最小长度为31 mm，最大长度为34.5 mm，以0.5 mm递进，与医院常使用假体立柱长度33.2 mm进行对比。股骨组件和胫骨组件的材料是钴铬钼合金，胫骨衬垫材料是超高分子量聚乙烯。使用有限元分析软件在股骨上方加载1 000 N观察膝关节的生物力学变化。结果与结论：(1)胫骨假体立柱长度为33 mm时胫骨应力最小，前交叉韧带应力最小，外侧半月板应力最小，股骨假体应力最小；余下各部件应力都较小；(2)受试者本身胫骨内侧平台前后径长度为53 mm，通过计算比例，胫骨假体立柱长度占胫骨前后径最佳比应为62%左右，如果低于此值可能会发生假体无菌性松动，如果高...     

活动平台单髁假体的三维有限元模型建立及受力分析

目的为活动平台膝关节单髁置换有限元分析提供一种参数化联合建模方法并分析其受力变化。方法获取1例成年男性正常膝关节的膝部CT扫描,利用Mimics 13.1软件重建膝关节三维模型,通过参数化软件Rhinoceros5.0设计与骨性模型相匹配的单髁假体,导入Mimics 13.1建立膝关节单髁置换三维模型,然后通过Abaqus6.10建立活动平台膝关节单髁置换三维有限元模型,并进行有限元分析皮质骨、松质骨的应力。结果参数化联合建模法效率高,所建模型形态逼真,精确度高,假体置换前后胫骨侧皮质骨应力变化基本一致,置换后胫骨侧松质骨受力主要在假体槽部。结论参数化联合建模法为膝关节单髁置换的生物力学研究提供了有效模型和新的研究思路,在单髁置换治疗膝关节病的临床和科研中将有广泛的应用前景。     

膝关节单髁置换界面应力失效分析

目的 分析骨水泥型胫骨假体平台界面应力,确定界面应力损伤区域,为临床单髁置换胫骨平台的应力失效问题提供参考。方法 通过人体动力学软件模拟完整周期的步态,获得膝关节的承力条件;利用医学影像及三维重建软件建立完整的膝关节模型并进行单髁置换;通过有限元法分析单髁置换后胫骨假体平台界面应力的分布规律。结果 步态下膝关节的力和角度随时间呈周期性变化,1.3 s为1个周期,膝关节合力峰值为760 N;界面最大剪切应力为11.82 MPa、最大拉应力6.849 MPa,均发生在假体-骨水泥界面的内侧前端拐角处;对于界面的最大应力,钛合金假体低于不锈钢假体。结论 假体的弹性模量减小可以降低界面最大主应力,从界面应力考虑,钛合金假体优于不锈钢假体;胫骨假体平台界面损伤区域主要在内侧前、后端拐角和外侧中端处,故提高该区域假体-骨水泥结合能力能防止单髁膝关节胫骨假体平台松动。研究结果对临床中单髁术后胫骨假体平台松动预防具有实际意义。     

胫骨假体内外翻角对固定平台单髁关节置换后近期疗效的影响

背景：既往国内外均有文献报道活动平台单髁关节置换后胫骨假体内外翻角度对术后短期疗效的影响，然而对固定平台单髁关节置换后胫骨假体内外翻角度短期疗效的影响鲜有报道。目的：探讨膝关节内侧骨关节炎患者接受固定平台单髁关节置换后，胫骨假体内外翻角对近期临床疗效的影响。方法：选择2020年8月至2023年1月因膝关节内侧骨关节炎于徐州医科大学附属医院骨关节科行固定平台单髁关节置换的120例患者(122膝)为研究对象，分别由2名医师基于术后X射线片测量单髁关节置换后股骨假体内外翻角、胫骨假体内外翻角、股骨假体屈伸角以及胫骨假体后倾角。排除其余3个角度的影响后，将胫骨假体内外翻角测量结果分为<-2°、-2°-2°、> 2°3组，分别记为第1,2,3组。记录各组患者术前、术后末次随访的膝关节活动度、美国特种外科医院膝关节评分、美国膝关节协会评分及人工关节遗忘指数，并进行对比。结果与结论：(1)共纳入120例患者(122膝)，根据术后胫骨假体内外翻角大小进行分组，第1组37例，第2组60例，第3组23例，3组患者在年龄、性别、术侧等基线资料上差异无显著性意义(P> 0.05)；(2)患者...     

膝关节活动单髁假体衬垫形状及安装位置对置换后膝关节应力分布影响的有限元分析EI北大核心CSCD

在单髁置换手术中,市面上可供选择的单髁假体种类较多,常见的衬垫与股骨假体接触面一致性与否,会对置换后的膝关节应力分布产生不同的影响。单髁置换术后胫骨平台内侧断裂以及衬垫脱位是常见的两种失效形式,原因之一是单髁假体在膝关节中的安装位置不匹配,可能导致失效。故本文主要研究衬垫与股骨假体接触面的形状及单髁假体的安装位置对置换后膝关节应力分布的影响。首先,本文建立了正常人体膝关节有限元模型,通过应力和变形两种方式验证了该模型的有效性。其次,建立了两种不同形状衬垫膝关节假体模型(A型和B型),模拟分析在单腿站立情况下,两种衬垫5种内外翻安装位置的膝关节应力分布情况。结果表明,在1 kN轴向载荷下,衬垫峰值接触压力、前交叉韧带峰值等效应力、外侧半月板峰值接触压力,这3种参数A型均比B型小,5种内外翻安装位置下A型在内翻3°时衬垫变形、衬垫峰值接触压力、胫骨峰值等效应力、前交叉韧带峰值等效应力均最小。单髁置换时,建议假体内翻6°以内,选择A型或B型衬垫,需结合患者的其他因素综合分析选择。综上所述,本文研究结果或可降低单髁置换后衬垫脱位、胫骨内侧平台断裂的风险,以期为单髁假体设计提供生物力学参考。     

不同骨密度对膝关节单髁置换后关节内各结构影响的三维有限元分析

背景：骨质疏松症是膝骨关节炎患者的常见合并症，不同骨密度对单髁置换的预后有何种影响是目前研究的热点。目的：通过有限元法研究不同骨密度对内侧固定平台单髁置换后关节内各结构应力大小及分布的影响，评估骨质疏松与并发症的相关性。方法：利用CT、MRI获取1名志愿者的下肢影像数据，通过Geomagic Studio、Ansys workbench、Mimics等软件构建正常骨质的膝关节有限元模型(T值≥-1.0)，通过改变材料参数建立骨质减少(-2.5 相似文献   

膝关节前交叉韧带断裂单髁置换生物力学特性的有限元分析

目的基于人体膝关节CT和MRI图像建立前交叉韧带(anterior cruciate ligament,ACL)断裂和正常膝关节三维实体模型,采用有限元方法研究ACL断裂膝关节在不同屈膝角度对植入假体生物力学性能的影响。方法结合临床单髁置换手术方案植入第3代牛津单髁(OxfordⅢ)假体,其中胫骨假体后倾7°,建立膝关节屈曲0°、30°、60°、90°和120°单髁置换的三维有限元模型,在股骨中心点上施加1 k N压缩载荷,分析5种屈膝角度下股骨假体、半月板衬垫、胫骨假体的应力分布情况。结果膝关节ACL断裂组与正常组在5种屈膝状态下,半月板衬垫的最大主应力在ACL断裂组与正常组之间最大相差幅度为62. 5%,在0°、30°、60°和120°屈膝状态下ACL断裂组最大应力均大于正常组;股骨假体在ACL断裂30°时的最大应力明显增加,其余4种屈膝状态下应力的最大增幅为60. 81%;胫骨假体在5种屈膝状态下ACL断裂组最大应力比正常组分别增加了19. 07%、36. 78%、25. 69%、-4. 38%、51. 19%。当ACL断裂后,除屈膝90°外半月板衬垫和胫骨假体上的均布应力均大于正常组,在屈膝30°和120°时对半月板衬垫的磨损较大。结论单髁置换假体的应力分布随膝关节屈曲角度和ACL功能的变化而存在差异,ACL断裂组应力整体趋势大于ACL正常组,且应力集中于内侧区域,在屈膝120°时应力最大,磨损最为明显。研究结果为临床膝关节ACL断裂单髁假体置换的手术方案和半月板假体的优化设计提供理论依据。     

活动与固定平台单髁置换治疗膝关节内侧单间室骨关节炎的随访

文题释义：单髁假体置换：为人工膝关节置换的一个特殊类型,是一种置换范围局限在单侧髁的置换。膝单髁关节置换与全膝关节置换几乎同时起步于20世纪70年代初期,单髁关节置换的目的是尽可能地保留正常的关节结构,以期获得更好的功能恢复,目前临床上单髁假体有活动平台和固定平台两种单髁假体。下肢机械轴位置Kennedy和White分布：把胫骨平台分为0、1、2、C、3、4、5几个区域,观察股骨头中心—踝关节中心连线经过胫骨平台的区域。KENNEDY和WHITE的研究发现,单髁置换后下肢机械轴经过2、C区的术后效果好,并发症少。背景：单髁置换假体主要分为活动平台和固定平台2种类型,由于两种平台假体的设计理念和手术操作方法上的不同,对于两种平台假体的选择还有一定分歧和争议。 目的：比较活动与固定平台单髁假体置换治疗膝关节内侧间室骨性关节炎的临床效果。 方法：选择2014年2月至2015年2月佛山市中医院收治的单侧膝关节内侧间室骨关节炎患者154例,男54例,女100例,年龄56-81岁,其中100例接受活动平台单髁假体置换治疗(活动平台组),54例接受固定平台单髁假体置换治疗(固定平台组)。记录并发症发生情况。术后随访膝关节目测类比评分、膝关节活动度、膝关节功能与临床KSS评分,复查X射线片(胫股角、髋-膝-踝角度、胫骨后倾角)评估下肢力线矫正情况。研究符合佛山市中医院对研究的相关伦理要求(fsz20130642)。结果与结论：①154例患者术后获得60-72个月的随访;②两组末次随访的膝关节目测类比评分、膝关节活动度、膝关节功能与临床KSS评分均较术前明显改善(P < 0.05),两组间比较差异无显著性意义(P > 0.05);③两组末次随访的胫股角、髋-膝-踝角度、胫骨后倾角均较术前明显改善(P < 0.05),活动平台组胫股角与髋-膝-踝角度的矫正值大于固定平台组(P < 0.05),两组间胫骨后倾角矫正值比较差异无显著性意义(P > 0.05);两组间下肢机械轴位置Kennedy和White分布比较差异无显著性意义(P > 0.05);④活动平台组出现1例假体松动,2例衬垫脱位;⑤结果表明,两种平台单髁置换假体治疗膝关节内侧间室骨性关节炎的中期随访临床结果无明显差异,但活动平台单髁假体置换下肢力线矫正角度较固定平台大,对于恢复下肢解剖轴线更有优势;2种单髁假体术后并发症发生率均较低,活动平台单髁置换后中期随访并发症发生率高于固定平台,活动平台中期并发症主要是假体松动、衬垫脱位。ORCID: 0000-0001-9062-8026(刘少华) 中国组织工程研究杂志出版内容重点：人工关节;骨植入物;脊柱;骨折;内固定;数字化骨科;组织工程     

单髁置换胫骨假体后倾角对关节接触应力影响

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。     

单髁置换术应用于骨关节炎合并前交叉韧带缺失的三维有限元研究

目的采用有限元方法比较前交叉韧带(anterior cruciate ligament,ACL)完整与缺失的骨关节炎患者单髁关节置换(unicompartmental knee arthroplasty,UKA)术后膝关节生物力学特性,分析ACL缺失对膝关节单髁置换术后的运动和应力的影响。方法根据膝关节CT、MRI图像,建立有限元模型。采用逆向工程技术重建活动衬垫单髁假体,加载入该正常膝关节三维有限元模型。在不同屈膝角度(0°、30°、60°、90°、120°)加载载荷,观察在ACL完整(ACL-intact,ACLI)和缺失(ACL-deficiency,ACLD)情况下,膝关节的最大接触压和位移程度。结果 UKA-ACLI与UKA-ACLD模型在膝关节屈膝各角度,各部位(外侧股骨软骨、胫骨软骨、半月板、股骨假体、胫骨假体、衬垫)最大应力无明显差异,ACLD模型在膝关节屈膝0°和30°位前后位移明显大于ACLI模型,在膝关节屈膝0°位股骨相对内旋减小,在膝关节屈膝30°位股骨相对外旋增加。结论标准位置假体植入情况下,ACL缺失并不会导致UKA术后应力异常增大,会导致在膝关节伸直位时位移增加。     

全膝关节置换胫骨平台截骨后倾角对关节接触力的影响

目的 通过膝关节有限元模型模拟胫骨平台不同截骨后倾角(posterior tibial slope,PTS),计算全膝关节置换(total knee arthroplasty,TKA)后聚乙烯衬垫、胫骨截骨面以及胫骨干处的应力分布,探索胫骨平台不同截骨后倾角对胫股关节接触力的影响.方法 根据1例膝骨关节炎患者的下肢CT及MRI图像,建立术前膝关节三维模型,而后进行模拟全膝关节置换,分别建立胫骨平台0°、3°、6°、9°截骨后倾的膝关节有限元模型.在Abaqus中进行仿真计算,选择静止站立进行加载,施加轴向载荷300 N.结果 随着胫骨平台截骨后倾角的增加,聚乙烯衬垫内外侧接触合力百分比没有明显变化,但各部位的应力峰值随之增加.聚乙烯衬垫内侧接触应力峰值从0°时的4.51 MPa增加到9°时的6.13 MPa;外侧接触应力峰值从3.57 MPa增加到6.02 MPa.胫骨截骨面处的接触应力峰值从0°时的0.84 MPa增加到9°时的1.09 MPa.胫骨干处的应力峰值从0°时的1.97 MPa增加至9°时的3.23 MPa.结论 胫骨平台截骨后倾角的增加会加大聚乙烯衬垫、胫骨截骨面、胫骨干处的应力峰值.应力峰值过大会增加假体磨损及松动的风险,使得术后关节疼痛或假体翻修的可能性加大.胫骨平台截骨后倾角直接影响到术后的膝关节功能,有待于开展大量的相关研究,综合探索截骨规律.     

中国西北地区汉族人群胫骨近端截面线性参数的测量与分析

背景：用于国人膝关节置换的膝关节假体多由欧美国家进口或以之为蓝本制作,而欧美人种的膝关节界面与国人不同,国人的各人群之间亦有不同,制造适合于国人各人群的膝关节假体对于取得良好的置换效果至关重要。 目的：明确中国西北地区汉族人群胫骨上端截骨面的几何特点。 方法：135例中国西北地区汉族人群的膝关节CT扫描影像学资料来源为近段时期在CT扫描机上进行过膝关节检查人员的CT扫描数据,将膝部CT扫描数据导入图像工作站建立数字化模型,在模型中距内侧平台之下3 mm与6 mm处后倾3°截骨,测量两截骨平面中前后径线与内外侧径线等各径线的数值。 结果与结论：测得两截骨平面中各径线数值,进一步得出各主要径线之间的相关系数与回归方程,结果显示中国西北地区汉族人群与欧美人种及亚洲各人群相比,胫骨近端截面有其独自特点,建议据其特点设计与选择适合于西北汉族人群的膝关节胫骨侧假体。     

华南人胫骨平台后倾角的三维测量及临床意义

目的　测量华南成人正常胫骨平台后倾角数据,为改进及设计适合中国人（尤其华南人）的膝关节假体和在全膝关节置换术中行合理的胫骨截骨,提供参考和依据。 方法　对80例华南志愿者膝关节行薄层螺旋CT扫描后,用Mimics软件重建出三维模型,导入Unigraphics NX软件中测量其胫骨内外侧平台的后倾角。 结果　胫骨内侧平台后倾角,左侧（8.47±3.42）°,右侧（7.84±3.30）° ;男性（7.69±　2.89）°,女性（8.62±3.74）°;平均（8.16±3.37）°;胫骨外侧平台后倾角,左侧（6.89±3.42）°,右侧（6.82±2.78）°;男性（6.84±2.82）°,女性（6.87±3.01）°;平均（6.85±2.90）°。胫骨内、外侧平台后倾角在不同性别、侧别间无显著性差异（P＞0.05）,但胫骨内侧平台后倾角明显大于胫骨外侧平台后倾角（P＜0.05）。 结论　华南成人正常胫骨平台后倾角的个体差异较大,均值小于国内其他地区报道和国外大多数同类研究。     

胫骨近端的形态学测量与膝关节置换

背景：胫骨近端为膝关节假体构成的下半部分,胫骨近端是膝关节假体放置的底部位。 目的：评价胫骨近端的形态测量在临床上膝关节置换中的重要性。 方法：以 “膝关节;假体;置换”为中文关键词,以“Knee; Prosthesis; replacement” 为英文关键词。采用计算机检索1995-01/2011-10有关磁共振图像测量在临床上膝关节置换中假体旋转对线中应用的文章。 结果与结论：胫骨近端的形态测量即胫骨近端的三维有限元模型、相关参数及角度、生物力学研究与膝关节假体选择及设计有着重要相关性。胫骨近端的形态测量有二维和三维测量,以三维测量法精确,测量胫骨平台宽和倾斜角度、胫骨内外侧平台前后径,所测量的数据在临床上均有应用意义。胫骨近端是膝关节假体放置的底位置,而胫骨近端的三维模型与假体模型底部行模拟对接,提高手术的成功。     

有限元分析全膝关节置换股骨假体置入定位参数及临床优化验证

文章快速阅读：  文题释义：全膝关节置换三维有限元仿真模型：是指对股骨假体截骨定位参数进行正交实验,选择股骨假体的平移量、外旋度数、外翻度数3个参数作为正交实验的相关因素,创建全膝关节置换膝关节的有限元模型。活动平台型膝关节假体：其聚乙烯衬垫与托盘不固定,之间能够自由滑动和旋转,可以减少聚乙烯磨损和假体松动的风险,现阶段临床应用比较多的是活动性膝关节假体,该假体能够扩大相应界面与聚乙烯衬垫的接触面积,减少接触应力。   背景：三维有限元仿真分析在生物力学中有着广泛应用,但在膝关节置换中的研究不多,对股骨假体的研究也比较少。目的：有限元分析膝关节置换股骨假体置入的优化定位参数,并对Gemini-PS膝关节假体全膝关节置换进行临床验证。方法：①构建全膝关节置换膝关节有限元模型,对股骨假体截骨定位参数进行正交实验,选择股骨假体的平移量A、外旋度数B、外翻度数C 3个参数作为正交实验的相关因素,每个参数取3个值建立正交表,创建9个实验组合的全膝关节置换膝关节的有限元模型,对9个模型进行有限元分析,通过优化处理进行方差和极差分析。②纳入42例(47膝)中老年膝骨关节炎患者,采用Gemini-PS 膝关节假体进行全膝关节置换,采用美国特种外科医院膝关节评分及美国膝关节协会评分评价置换前后膝关节功能,以疼痛目测类比评分评估置换前后膝关节疼痛程度。结果与结论：①聚乙烯衬底表面压应力峰值最小的为平移0 mm,外旋3°,外翻6°组合,压应力峰值为15.9 MPa;聚乙烯衬垫表面压应力的影响因素中,内外平移的影响大于外旋角度的影响大于外翻角度的影响;通过极差分析和方差分析发现股骨假体置入的最佳定位参数组合为平移0 mm,外旋3°,外翻6°;通过仿真计算证明正交实验是有效的;②42例患者均得到随访,随访时间12-36个月,1例发生术口下段皮下脂肪液化;置换后末次随访患膝美国特种外科医院膝关节评分及美国膝关节协会评分均较置换前显著提高(P < 0.05);置换后疼痛目测类比评分较置换前显著降低(P < 0.05)。X射线检查未发现骨溶解、假体脱位及松动等并发症,置换后膝关节功能恢复良好;③结果提示,股骨假体置入位置的微小变化都会引起聚乙烯衬垫表面压应力峰值的异常分布,全膝关节置换术中对股骨假体进行准确定位可以取得良好的置换效果。 中国组织工程研究杂志出版内容重点：人工关节;骨植入物;脊柱;骨折;内固定;数字化骨科;组织工程 ORCID:0000-0002-3861-0467(徐高伟)     

单髁置换与全膝置换:假体接触表面的应力分析

背景:单髁置换相比全膝置换具有微创优势,但相对于全膝置换金标准,单髁置换生存率仍存争议。目的:参数化建立人工单髁置换与全膝置换三维有限元模型,对比分析两者假体接触表面的应力变化。方法:选择1例单侧行人工单髁置换、对侧行人工全膝置换的志愿者,置换前采用3D CT扫描膝关节,通过三维软件建立膝关节模型,然后通过参数化软件设计与膝关节模型相匹配的关节假体,建立膝关节单髁置换与全膝置换三维模型,最后通过有限元分析软件模拟膝关节在站立和水平行走情况下,膝关节屈曲度分别为0°,10°,30°,60°时内髁的最大等效应力,并进行比较分析。结果与结论:在模拟站立位时,单髁置换假体与全膝置换假体0°,10°时最大等效应力差异无显著性意义(P0.05),模拟30°,60°时单髁置换假体最大等效应力分别高于全膝置换假体15.01%,6.08%,差异有显著性意义(P0.05)。模拟水平行走时,模拟0°,10°,30°,60°时单髁置换假体最大等效应力分别高于全膝置换假体5.45%,6.65%,6.67%,9.01%,差异有显著性意义(P0.05)。提示单髁置换假体与全膝置换假体水平位元件对聚乙烯垫片磨损无实际意义,但在水平运动时,单髁置换假体聚乙烯垫片磨损可能高于全膝置换假体,可为临床进一步提供指导意义。     

胫骨解剖轴体表定位法在膝关节内侧单髁置换术中的应用

目的 探讨膝关节内侧单髁置换术前采用胫骨解剖轴体表定位法确定下肢力线的精确性。方法 选取安徽医科大学第四附属医院骨科2015年12月—2017年2月采用 Oxford Ⅲ单髁系统进行初次单侧膝关节内侧单髁置换(UKA)的26例患者,按随机化原则分为2组:观察组13例采用胫骨解剖轴体表定位法辅助进行UKA手术。对照组13例采用常规方法进行UKA手术。术后第3天复查膝关节正侧位X线片,测量胫骨假体内外翻角(E角)及相对于胫骨轴线的胫骨假体后倾角度(F角)。结果 26例患者均获随访3~12个月,未发生腓总神经损伤、伤口感染、假体脱位、假体松动等并发症。术后第3天复查膝关节正侧位片测量观察组E角绝对值1.25°±0.52°、F角绝对值1.08°±0.51°,对照组E角绝对值4.02°±0.53°、F角绝对值3.88°±0.54°,差异均有统计学意义(t=13.451、13.592,P值均<0.01)。两组力线均良好。结论 通过胫骨解剖轴体表定位法辅助进行UKA的患者假体安放更加精确,是一种可靠的方法。     

膝关节置换中以ROM技术定位胫骨假体的旋转力线

文题释义：ROM技术：其原理是先固定股骨假体,然后安放胫骨假体试模而不固定,使胫骨假体试件在股骨假体的引导下进行旋转位置的自我调整,达到胫骨平台自然的与股骨假体结合并处于最合适位置的目的,该技术是目前临床上定位胫骨假体旋转力线较为常用的方法,但据文献报道,该技术确定的胫骨假体旋转力线可能存在误差。 膝关节置换：经历了150年的演变史,目前已经成为晚期骨性关节炎患者的主要治疗措施｡根据膝关节置换部位可分为单间室置换(单髁置换)､双间室置换(膝关节内外间室)､髌股关节置换及三间室置换(内外间室及髌股间室)。国内运用最多的为膝关节双间室置换,常用的术式包括后交叉韧带替代型和后交叉韧带保留型双间室置换,多数文献认为选择哪一种手术方式对患者的长期疗效无显著差异。 背景：ROM技术是膝关节置换过程中确定胫骨假体旋转力线的常用方法,但该技术的准确性仍存在争议,目前ROM技术可能的影响因素尚未见报道。 目的：探讨膝关节置换过程中运用ROM技术确定胫骨假体旋转力线的影响因素。 方法：纳入61例初次接受单侧膝关节置换的患者,男18例,女43例,年龄55-78岁,术前均诊断为膝关节骨性关节炎,所有手术均采用后稳定型膝关节假体。所有患者对治疗方案均知情同意,且得到医院伦理委员会批准。根据ROM技术确定闭合与未闭合内侧支持带时胫骨假体旋转轴线,同时定位后交叉韧带止点中点与髌韧带内侧缘连线(Akagi线)作为参考线,测量2种情况下ROM技术确定的胫骨假体旋转轴线与Akagi线的相对位置关系,术中判断髌骨轨迹分型,从而确定髌骨轨迹分型及闭合内侧支持带与否是否为ROM技术的影响因素。 结果与结论：①术中出现Ⅰ,Ⅱ及Ⅲ型髌骨轨迹时,未闭合内侧支持带时ROM技术确定的胫骨假体旋转轴线与Akagi线之间的夹角分别为(0.5±2.5)°,(-0.9±2.6)°及(-3.9±3.4)°;闭合内侧支持带时夹角分别为(0.6±2.3)°,(-0.3±2.2)°及(-1.5±2.9)°;② Ⅲ型髌骨轨迹可导致ROM技术确定的胫骨旋转轴线与Akagi线之间的夹角明显偏内(P < 0.05);③对于Ⅰ,Ⅱ型髌骨轨迹,是否闭合内侧支持带对ROM技术确定的胫骨假体轴线无明显影响(P > 0.05);对于Ⅲ型髌骨轨迹,闭合内侧支持带可明显减小ROM技术确定的胫骨假体旋转轴线与Akagi线之间的差异(P < 0.05);④结果提示,ROM技术对Ⅰ,Ⅱ型髌骨轨迹的全膝关节置换能够较准确地定位胫骨假体的旋转轴线,无需闭合内侧支持带;出现Ⅲ型髌骨轨迹时,无论是否闭合内侧支持带都可能造成胫骨假体过度内旋。 ORCID: 0000-0002-7360-1881(李叶天) 中国组织工程研究杂志出版内容重点：人工关节;骨植入物;脊柱;骨折;内固定;数字化骨科;组织工程