Reference axes for comparing the motion of knee replacements with the anatomic knee

In the literature, different methods have been used to describe the motion of the anatomic knee and total knee replacements (TKR). The major goal of this study was to identify the most suitable methods for comparing TKR motion with that of the anatomic knee, whether for the purpose of developing new TKR designs, or evaluating existing ones. A further goal was to specify a testing methodology which would apply the methodology and represent a wide range of activities.Six knee specimens were tested in a Desktop Knee Machine, where different sequences of compressive, shear, and torque loads were applied at a full range of flexion angles. Data from a typical total knee was obtained by analysis. The motion results were displayed using different reference axes, specifically the circular axis, the epicondylar axis, the line joining the contact points, and the line joining the lowest lateral and medial femoral condylar points. It was concluded that the circular axis was the most generally applicable choice of a key femoral axis, for comparing the rigid body motion of a total knee with anatomic data, but that the actual contact points had important significance in full extension and in high flexion.     

术前膝内外翻畸形程度对全膝关节置换术后疗效的影响研究

目的 探讨术前膝内外翻畸形程度对全膝关节置换术（TKA）后疗效的影响。方法 回顾性分析2016年3月至2020年6月因膝关节骨关节炎于武汉大学人民医院行初次全膝关节置换术的患者174例（178膝）。依据术前患肢髋膝踝角度分为A组（膝内翻≤10°）、B组（10°＜膝内翻≤20°）、C组（膝外翻≤10°）、D组（10°＜膝外翻≤20°）。其中,男27例,女147例;年龄65 ～ 88岁,平均（72.8±6.2）岁。记录术前及术后1周术侧HKA角,术前1周及术后末次随访时的HSS、ROM、AKS评分、VAS评分、AOFAS评分。对以上指标进行组间比较及相关性分析。结果 174例患者均获得随访,随访15 ～ 66个月,平均（42.0±16.0）个月。各组术后1周时HKA角均较术前明显改善（P＜0.05）;末次随访时各组患者的HSS评分、ROM评分、AKS功能和活动评分、AOFAS评分均较术前明显提高（P＜0.05）;VAS评分均较术前明显下降（P＜0.05）。不同程度内/外翻的术前各项指标、术后HKA及优良率、AOFAS评分比较,内/外翻程度越严重,结果越差（P＜0.05）;术后HSS评分、ROM、AKS功能及活动评分、VAS评分比较,差异均无统计学意义（P＞0.05）。膝内翻患者的术前HKA角与术前HSS评分、ROM、AKS活动及功能评分、VAS评分、AOFAS评分、术后AOFAS评分正相关（P＜0.05）,与术后HSS评分、ROM、AKS活动及功能评分、VAS评分无相关（P＞0.05）。膝外翻患者的术前HKA角与术前HSS评分、ROM、AKS活动及功能评分、AOFAS评分、术后AOFAS评分负相关（P＜0.05）,与术后HSS评分、ROM、AKS活动及功能评分、VAS评分、术前VAS评分无相关（P＞0.05）。结论 从中期随访来看,患者术前膝内、外翻畸形的严重程度对术后HKA对线优良率、术后踝关节功能、术前膝关节功能有显著影响,而对术后膝关节功能无显著影响。     

CR假体与PS假体全膝关节置换治疗膝骨性关节炎合并膝外翻畸形的疗效分析

目的 比较后交叉韧带保留型（CR）假体与后方稳定型（PS）假体行人工全膝关节置换术（TKA）治疗膝骨性关节炎合并膝外翻畸形的临床疗效。方法 回顾性分析南昌大学附属赣州医院关节外科2019年5月至2021年5月收治的60例（60膝）膝骨性关节炎合并膝外翻畸形患者资料,均为单侧置换。30例采用CR假体行TKA治疗（CR组）,30例采用PS假体行TKA治疗（PS组）。比较两组患者的手术时间、术中失血量、术后引流量、术后3 d血红蛋白（Hb）下降量及深静脉血栓发生情况;比较两组患者手术前后膝外翻角;比较两组患者术后1周、1个月、3个月、6个月、1年疼痛视觉模拟评分（VAS）、膝关节活动度（ROM）、美国特种外科医院膝关节评分（HSS）。结果 60例患者均顺利完成TKA手术,所有患者随访13 ～ 28个月,平均（18.51±0.90）个月。CR组术中出血量、术后引流量、术后3 d的Hb下降量较PS组减少（P＜0.05）;两组手术时间相当、术后均无深静脉血栓发生,差异无统计学意义（P＞0.05）;两组手术前后膝外翻角的比较差异无统计学意义（P＞0.05）;CR组术后1周、1个月VAS评分较PS组更低（P＜0.05）,两组术后3个月、6月、1年VAS评分比较差异无统计学意义（P＞0.05）;CR组术后1周、1个月、3个月膝关节ROM和HSS评分优于PS组（P＜0.05）,两组术后6个月、1年膝关节ROM和HSS评分比较差异无统计学意义（P＞0.05）。结论 采用CR或PS假体行TKA手术治疗膝骨性关节炎合并膝外翻畸形均可有效纠正膝关节畸形、减轻膝关节疼痛、改善膝关节活动度及功能,取得满意临床疗效;但相对PS假体,CR假体保留了后交叉韧带,减少了股骨髁部截骨量,从而减少手术出血,更好减轻早期术后疼痛,有助于TKA术后早期功能康复。     

膝屈伸肌群等速肌力训练改善膝骨性关节炎患者步态的效果分析

目的探讨膝屈伸肌群等速肌力训练改善膝骨性关节炎(KOA)患者步态的效果。方法采用前瞻性研究方法,为保证研究的安全性和科学性,选择2013年2月~2015年10月在我院诊治的KOA患者98例,根据入院顺序分为观察组与对照组各49例,两组都给予玻璃酸钠关节腔内注射和关节松动治疗,对照组给予积极康复训练,观察组给予膝屈伸肌群等速肌力训练,治疗观察时间都为4周。结果观察组与对照组的疗效优良率分别为93.9%和75.5%,观察组明显高于对照组(0.05)。治疗后观察组与对照组的Lysholm膝关节功能评分分别为(86.33±11.31)分和(75.84±10.71)分,都明显高于治疗前的(56.24±12.55)分和(56.24±11.12)分,组内与组间对比差异都有统计学意义(0.05)。观察组治疗后的屈肌PT与AOPT值分别为(21.87±3.67)N·m和(99.23±11.48)°,而对照组分别为(18.34±4.11)N·m和(89.02±10.45)°,都明显高于治疗前(0.05),且组间对比差异有统计学意义(0.05)。两组在治疗期间都无严重并发症,但观察组的恶心、呕吐、腹痛、腹胀等并发症发生率明显少于对照组(0.05)。结论膝屈伸肌群等速肌力训练在KOA患者中的应用能显著缓解疼痛、增强膝关节功能,具有很好的安全性,从而促进步态改善,具有重要的推广价值。     

全膝关节置换后关节后方复合松解的可行性评价

背景：临床对于膝骨关节炎患者可以实施全膝关节置换治疗,为提高修复效果,促进功能恢复,要采取有效措施改善置换过程中的关节间隙以及置换后的关节活动度。 目的：探讨全膝关节置换后行关节后方复合松解的有效性及可行性。 方法：从两家三甲医院2009年12月至2013年12月收治的行单侧全膝关节置换的膝骨关节炎患者中选择118例进行研究,随机分为对照组和观察组,每组59例。在患者全膝关节置换过程中完成截骨之后,对照组行常规后髁增生骨清理,观察组行关节后方复合松解。观察两组患者置换后伸、屈膝间隙情况和主动屈膝90°和120°所需时间,记录3个月随访时的膝关节功能美国纽约特种外科医院评分以及最大屈膝角度,并进行比较。 结果与结论：经统计和比较,两组患者在屈膝间隙方面差异无显著性意义(P > 0.05);但在伸膝间隙、主动屈膝90°、120°所需时间以及最大屈膝角度方面,两组差异均有显著性意义,观察组优于对照组(P均< 0.05)。比较置换后3个月两组患者的膝关节功能美国纽约特种外科医院评分,可得观察组的各项指标得分以及总分均显著高于对照组,差异均有显著性意义(P均 < 0.05)。表明全膝关节置换后行关节后方复合松解具有一定的有效性和可行性,可以有效改善置换过程中伸膝间隙以及置换后膝关节活动度,但对置换过程中屈膝间隙方面无明显影响。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     

Intra-operative navigation of knee kinematics and the influence of osteoarthritis

Intra-operative assessment of knee kinematics should optimise implantation of total knee arthroplasties. The purpose of this work was to validate the data delivered by an adapted navigation system in 10 healthy cadaver knees and to investigate the kinematics of 10 osteoarthritic (OA) knees in patients undergoing total knee replacement. The system displayed the magnitude of axial rotation, the position of the instantaneous centre of axial rotation and the displacements of the condyles. Successive cycles from full extension to 140° of flexion in the same knee produced a mean external rotation of 20° ± 10°, which was correlated to knee flexion (r=0.6 ± 0.2 in healthy knees, r=0.8 ± 0.2 in OA knees). The centre of axial rotation migrated posteriorly an average of 8.2mm in both groups. The posterior displacements were 4 mm ± 5 mm in healthy and 5 mm ± 6 mm in OA knees for the medial condyle, and 21 mm ± 9 mm in healthy and 21 mm ± 10 mm in OA knees for the lateral condyle. The medial condyle lifted off beyond 110° of flexion. Results in healthy knees were consistent with those reported in the current literature. The kinematics of healthy and of OA knees with an intact anterior cruciate ligament did not differ significantly.     

Assessment of the antero-posterior and rotational stability of the anterior cruciate ligament analogue in a guided motion bi-cruciate stabilized total knee arthroplasty

Abnormal knee kinematics and sagittal instability after most knee replacements are due in part to deficient anterior cruciate ligament (ACL) and posterior cruciate ligament (PCL) function. The guided motion bi-cruciate stabilized knee replacement aspires to stabilize the knee posteriorly and anteriorly by means of a cam-post mechanism. This investigation studies the ACL-stabilizing function of that mechanism in early flexion, and 25 knees that had undergone replacement with this implant were studied. Antero-posterior laxity at 15° flexion was adequately restored for 76% (16/21) of the knees (side-to-side difference <3?mm on KT assessment), and 72% (18/25) knees exhibited a positive pivot shift test. The findings of this study suggest excellent early clinical outcomes for this implant, but the goal of replicating ACL function has only been partially achieved.     

一期与分期修复双侧膝关节骨关节炎的临床效果比较

背景：当患者双侧膝关节发生退变性骨性关节炎时,是一期双侧同时全膝关节置换还是分期置换,目前仍存在争论。 目的：比较一期与分期全膝关节置换修复双侧膝关节骨性关节炎的效果。 方法：收集于2005年1月至2008年12月在在苏州大学附属第一医院进行治疗的双侧膝关节骨性关节炎患者,按照患者手术方法分为一期组(n=68)和分期组(n=71),采用Gemini MK II全膝关节系统分别进行一期全膝关节置换和分期全膝关节置换治疗。 结果与结论：与分期组相比,一期组患者手术时间、住院时间较短,平均术后输血量较大,医疗费用较低,但两组患者的术后膝关节功能、并发症、患者满意度情况差异无显著性意义,且至末次随访均未发现假体周围骨溶解。提示尽管一期双侧全膝关节置换增加患者的输血量,但是能够节约医疗费用、减少住院天数,因此是一种安全有效的治疗双侧膝关节骨关节炎的方法,值得推广应用。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;组织工程全文链接：     

Arterial and lymphatic supply of the knee integuments

Summary The surgical approach to the anterior knee region carries a risk for postoperative integument infection and skin necrosis. A hypothesis is that surgical approach may damage integumental blood supply and additionally the lymphatic drainage from the foot and leg. The goal of this study was to describe the arteries and lymphatics directly affected by the antero-medial approach. Injection of the femoral a. was used to identify the femoral and popliteal aa. and their branches distributed to the integument of the anterior, medial and lateral aspects of the knee. Lymphatic injection into the plantar aspect of the first toe was also performed to identify the subdermal lymphatics traversing the area. Our results showed that most of the blood supply arises from the medial aspect of the knee integuments. However, subcutaneous arterial anastomoses provide a significant blood-supply when there is interruption of the medial vessels as seen in the medial surgical approach to the knee. Most of the lymphatic drainage originating from the foot crosses the knee region on the medial side, opposite or below the tibial tuberosity. Because the subdermal arterial network is well-developed, the medial approach for knee surgery does not endanger the anterior knee integuments as long as the lateral vascular supply is preserved. However, this approach may interrupt the lymphatic circulation, particularly in the case of an extended incision, which could explain postoperative edema and an increased rate of wound infection.

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Vascularisation artérielle et lymphatique des téguments du genou

Résumé L'abord chirurgical du genou présente un risque d'infection post-opératoire et de nécrose cutanée. Une hypothèse serait que la voie d'abord peut détruire la vascularisation artérielle et lymphatique qui draine la jambe et le pied. Le but de notre étude était de décrire la circulation artérielle et lymphatique impliquée dans la voie d'abord antéromédiale du genou. Des injections ont été utilisées pour identifier les aa. fémorale et poplitée et leurs branches qui se distribuent aux téguments de la région médiale et latérale du genou. Des injections lymphatiques ont été également utilisées pour localiser le réseau subdermique lymphatique de la région du genou. Nos résultats montrent que la majorité de l'apport artériel des téguments du genou provient de la partie médiale. Des anastomoses sub-cutanées entre les systèmes artériels latéral et médial permettent un apport artériel suffisant pour les téguments en cas d'interruption de l'apport médial. La plupart des vaisseaux lymphatiques provenant du pied et de la cheville croisent la région dorsale du pied de dehors en dedans à une distance variable de la tubérosité tibiale. Du fait du bon développement du réseau artériel sub-cutané, la voie d'abord médiale ne présente pas de risque de nécrose des téguments de la face antérieure du genou tant que l'apport latéral est préservé. Toutefois, elle peut être responsable de l'interruption des conduits lymphatiques, en particulier lorsque l'incision s'étend vers le bas, exposant aux lésions des collecteurs lymphatiques, ce qui expliquerait un dème post-opératoire et un taux accru d'infection.