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。     

膝关节单髁置换三维参数化建模

背景：用于外科训练和演练的单髁假体模型因尺寸和特征固定而无法满足个体患者的实际需求。 目的：为膝关节单髁置换的数字化研究提供一种三维参数化建模方法。 方法：运用三维重建技术建立膝关节炎三维模型,然后通过参数化软件Pro/Engineer 5.0设计与骨性模型相匹配的单髁假体,最后模拟膝关节单髁置换并进行三维有限元分析。 结果与结论：三维参数化建模法效率高,实现了膝关节单髁假体设计的自动化和高效化,所建模型形态逼真,精确度高。三维参数化建模法为膝关节单髁置换的生物力学研究提供了模型基础和新的实验思路。     

磁共振图像测量膝关节置换股骨假体旋转对线

背景：磁共振图像三维测量法不仅能观察和测量一个方向或一个平面的膝关节径线,也可多方向测量多个平面径线和角度。  目的：评价磁共振图像测量在临床上膝关节置换中假体旋转对线中的应用。 方法：以“磁共振,置换”为中文关键词,以“magnetic resonance imaging,replacement”为英文关键词。采用计算机检索2001-01/2009-10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：磁共振和CT同是三维测量,均能测量股骨外上髁最凸点、股骨内上髁沟最低点、股骨内上髁最凸点与膝关节后侧及远端关节线的距离,测量内上髁沟深度、宽度,并测量股骨远端内外上髁的前后径大小,以及测量股骨假体旋转角度,所测量的数据在临床上均有应用意义,且磁共振成像显示软组织远胜于CT,故磁共振图像测量可作为一种较理想的临床膝关节置换中假体旋转对线的测量方法。     

膝关节置换的适应证及假体选择

背景：选择合适的人工膝关节对于膝关节置换患者是非常重要的。 目的：结合文献探讨膝关节假体置换的适应证。 方法：由第一作者采用电子检索的方式,在万方数据库(http://www.wanfangdata.com.cn/)中检索有关膝关节置换适应证及其相应假体选择的文章,检索时间范围：2000-01/2010-12,关键词为“膝关节置换,适应证,人工假体,生物相容性”。经检索共查到相关文献50余篇,排除内容重复、普通综述、Meta分析类文章后,筛选纳入5篇文献进行评价。 结果与结论：不同患者应根据病情、关节限制程度、固定方式和半月板功能来选择不同的人工膝关节。不同膝关节假体置换的适应证应由膝关节的骨和软组织条件决定,膝关节韧带的质量和状态、关节畸形以及关节软骨破坏的程度决定假体的选择。     

胫骨假体放置位置与人工膝关节置换后的稳定性

背景：目前关于在全膝置换中针对选择何种参照方法和技术来确定胫骨假体放置位置或参数尚报道较少。 目的：分析人工膝关节置换过程中胫骨假体放置的位置对其置换后稳定性及相容性的的影响。 方法：通过检索选择文章内容与人工膝关节置换过程中胫骨假体或角度相关的文章,同一领域文献则选择近期发表或发表在权威杂志文章。 结果和结论：初检得到132篇文献,根据纳入标准选择关于胫骨假体放置的27篇文章进行综合分析。由于胫骨上端几何结构的个体差异以及手术操作等原因,假体与胫骨上端切面有时不能良好匹配。全膝关节置换中,胫骨假体各面的角度、对线、对位对置换后膝关节的稳定性、屈伸功能和假体使用寿命均有重要影响;胫骨假体的放置直接关系到人工膝关节置换后假体的松动、下沉及术后关节感等。因此选用适合患者型号的假体,使假体与胫骨上端切面能良好匹配的同时,还要提高假体植入技巧,以增强假体的稳定性。     

人工全膝关节表面置换中髌骨的处理

背景：随着临床工作与实验研究的深入开展,膝关节置换的技术与假体设计均得到了不断地改进,然而髌骨的处理方法一直是争论的焦点。 目的：分析髌骨常规置换、髌骨常规保留、髌骨选择性置换3种方法的各自特点及优缺点,寻求膝关节置换过程中髌骨处理的最佳方案。 方法：由第一作者于2010-01应用计算机检索PubMed数据库、万方数据库和维普数据库相关文献。英文资料的检索时间为1990/2010;中文资料的检索时间为1990/2010。英文检索词为“total knee arthroplasty;patellar;replacement”;中文检索词为“人工全膝关节表面置换;髌骨;处理;常规置换;常规保留;选择性置换”。 纳入标准：①人工全膝关节表面置换假体设计相关研究。②人工膝关节假体的生物相容性。③人工全膝关节表面置换时髌骨的处理方法。阅读标题和摘要进行筛选,共纳入32篇用于综述。 结果及结论：长期以来,国内外学者围绕是否应进行髌骨置换在随访研究中各持己见,观点不一,逐渐演化为髌骨常规置换、髌骨常规保留、髌骨选择性置换3种观点。目前人工全膝关节表面置换关于髌骨处理的问题仍需进一步长期的随访和随机对照研究,在对文献进行回顾分析、随机化对照研究时,应慎重把握文献的可信度、时间范围、评价标准,以更准确、合理地指导医生们的临床工作。     

膝关节假体置换发展及数字化成型技术的应用

背景：随着膝关节假体材料及生物力学研究的不断深入,假体设计不断更新。如何提高假体置入的几何精度,重建生物学意义上的膝关节,一直是临床关注的核心问题。 目的：总结不同膝关节假体的临床应用概况,探索膝关节三维重建个体化方案,为人工膝关节假体的设计及置换提供良好的生物力学基础。 方法：电子检索CNKI数据库、万方数据库中收录的膝关节假体设计,人工膝关节置换及数字化成型技术在人工膝关节设计中应用的相关综述、实验研究及临床论著,排除陈旧文献及置换方式保守治疗患者资料。 结果与结论：共纳入相关文献27篇。随着人们对膝关节生物力学和解剖的进一步理解,患者对人工膝关节的功能有进一步的要求,数字化重建技术为膝关节几何测量及置换的精准度提供新的思路和技术方法,为胫骨假体形态设计提供解剖数据,提高假体和截面适配度及关节稳定性,减少假体松动等并发症的发生,延长假体使用寿命。基于影像数据进行膝关节三维重建方案可行,效果肯定,可清晰、直观、多角度的观察膝关节的形态特点,既可作为骨关节局部解剖的教学方法又为临床应用提供可靠数据。     

人工肩关节假体修复肩关节损伤

背景：肩关节置换成功的关键是尽可能重建肱骨近端的解剖结构,目前人工肩关节假体种类繁多,疗效差异较大。 目的：总结人工肩关节假体在肩关节损伤修复中的应用进展。 方法：由第一作者用计算机检索万方数据库、中国期刊全文数据库(CNKI)和PubMed数据库,检索时间为1999/2012,检索词分别为“肩关节,人工假体”和“shoulder joint,Artificial false body”。从人工肩关节假体的类型,设计,应用及并发症方面进行总结,全面介绍人工肩关节假体在肩关节损伤修复中的应用进展。共检索到86篇文章,按纳入和排除标准对文献进行筛选,共纳入25篇文章。 结果与结论：目前常用的人工肩关节假体中,UNIVERS3-D和Aequalis骨折型肩关节假体临床效果较好,置换后并发症及翻修率低,生物相容性较好。Delta Ⅲ逆置式肩关节假体植入后因肩胛盂下凹槽形成及脱位等并发症,而致翻修率较高,生物相容性较差。因此,正确选择病例、熟悉肩关节的解剖学机制和肩关节特殊的重建技术,并在此基础上制定周密的置换方案可以降低人工肩关节假体置换并发症的发生,从而提高假体和宿主的生物相容性。 关键词：肩关节;人工假体;修复;置换;并发症;生物相容性 doi:10.3969/j.issn.1673-8225.2012.13.028     

人工髋关节假体的设计及界面应力分析

背景：骨正确选择与宿主相容性良好的假体是保证全髋关节置换成功的重要因素,与置换后人工关节的生物力学性能和使用寿命有着密切的关系。 目的：总结人工髋关节假体的研究进展,分析人工髋关节假体设计与界面力学对假体植入后生物相容的影响。 方法：采用电子检索的方式在万方数据库中检索2000-01/2011-12有关髋关节假体材料及人工髋关节置换先关的研究,关键词为“髋关节、假体、置换、生物力学”。排除重复研究、普通综述或Meta分析类文章。 结果与结论：共纳入34篇文献进行评价。全髋关节置换后人工关节的生物力学性能与使用寿命有着密切的关系,假体受力可以分解为正应力和剪切应力两部分,正应力有益于假体的固定和力的传递,而剪切力会导致假体松动。假体周围骨质及骨量的变化,假体松动、脱位,假体周围骨折,材料磨损及假体周围感染是髋关节置换后影响中远期效果的常见并发症。目前还缺乏生物相容性好、生物力学相容性好的理想假体,人工髋关节设计、制造工艺、假体材料的耐磨性与界面应力等生物力学性能均有待于进一步提高,从而更好地适应宿主。     

人工膝关节常用假体材料及其生物相容性

背景：理想的假体材料对人工膝关节的功能、预后至关重要。 目的：评价各种人工膝关节生物材料的性能、应用及其生物相容性,寻找合理的膝关节替代物。 方法：采用电子检索的方式,在万方数据库(http://www.wanfangdata.com.cn/)中检索1999-01/2009-12有关生物材料应用于人工膝关节的研究文章,关键词为“组织工程,人工膝关节,生物材料”。排除重复研究、普通综述或Meta分析类文章,筛选纳入17篇文献进行评价。 结果与结论：传统的金属和骨水泥材料仍广泛运用于人工膝关节假体中,随着医学和组织工程技术的发展,各种合成生物材料相继出现。近来出现了生物相容性较好的生物陶瓷及高分子复合材料,但存在易磨损的缺点,改进上述材料的缺点,寻求理想的人工膝关节假体材料是当前生物医学工程研究的热点之一。虽然传统的金属、骨水泥、生物陶瓷及高分子复合材料均在临床上大量应用于人工膝关节,但由于其存在各自不可避免的缺点,理想的人工膝关节假体材料仍需进一步开发。     

保留前后交叉韧带人工全膝关节假体的胫骨近端解剖测量

背景：目前使用的保留前后叉韧带的假体仍存在诸多问题。改良和设计保留前后交叉韧带膝关节假体相关的形态测量,特别是胫骨近端未曾见到过详细的报道和研究。 目的：通过对正常膝关节三维数字化模型进行相关的胫骨近端形态学的分析,从而为改良和设计保留前后交叉韧带人工全膝关节假体提供参考。 方法：40例正常志愿者进行膝关节的CT及MRI扫描,然后将膝关节CT、MRI断层影像数据导入Mimics 10.01进行图像分割与三维重建,重建出完整的膝关节三维实体数字化模型后再导入Geomagic Studio 11,在膝关节模型上测量前后交叉韧带在胫骨近端解剖参数,模拟截骨后测量胫骨近端截骨面的解剖参数。 结果与结论：前后交叉韧带总的宽度为(14.94±2.56) mm,性别间比较提示男性需适当增加横向的截骨宽度以避免损伤前后交叉韧带。胫骨髁间棘顶部的长度为(8.02±1.03) mm,底部的长度为(15.19± 1.71) mm,截骨后高度(9.13±0.88) mm,而且此梯形结构位于前后径48%-82%。胫骨截骨面内侧的内外径短于外侧的内外径,内侧前后径大于外侧的前后径,因而保留前后交叉韧带的假体更需要非对称性的设计。     

人工髋关节假体的分类及设计

背景：人工髋关节置换是指用生物相容性良好的材料制成的一种类似人体骨关节的假体,置换被疾病或损伤所破坏的关节或关节平面,缓解关节疼痛、矫正畸形假体、改善关节的活动功能。 目的：对人工髋关节假体分类及设计研究文献的发展趋势进行多层次探讨分析。 方法：以电子检索方式对CNKI数据库学术期刊2002-01/2011-12收录有关人工髋关节假体分类及设计研究的文献进行分析,采用检索词为“髋关节置换;人工假体;假体设计;假体类型”,运用数据库的分析功能和Excel软件图表的功能分析数据特征。 结果与结论：CNKI数据库学术期刊2002/2011收录人工髋关节假体分类及设计研究的文献135篇,从文献数量上看处于上升趋势。以外科学分类的文献为主。《中国组织工程研究与临床康复》杂志因设有医学植入物栏目,在人工髋关节假体分类及设计研究中发表文献数量最多为33篇。上海交通大学是人工髋关节假体分类及设计研究的重点单位,王成焘教授是从事此研究的重要核心作者。文献关键词显示人工髋关节假体设计和类型主要考虑髋关节、股骨的生物力学方面问题,以及人工髋关节假体有限元分析、翻修、假体无菌性松动等。     

高屈曲后稳定型旋转平台人工膝关节假体全膝关节置换

背景：传统的人工膝关节假体已成功在临床应用。有报道高屈曲后稳定型固定平台人工膝关节假体置换后有较高的高分子聚乙烯垫磨损,而高屈曲后稳定型旋转平台人工膝关节假体的设计能更好地解决这一问题。 目的：回顾性分析高屈曲后稳定型旋转平台PFC sigma RPF人工膝关节假体全膝关节置换后的近期效果。 方法：78例(113膝)行高屈曲后稳定型旋转平台PFC sigma RPF人工膝关节假体置换,采用骨水泥固定假体,髌骨不进行置换。随访3年,分别比较置换前、置换后膝关节活动度及特种外科医院膝关节功能评分。 结果与结论：随访3年,膝关节活动度从置换前平均110.7°改善到置换后平均124°,特种外科医院膝关节功能评分从置换前平均54.2分改善到置换后平均95.4分,优良率达93.58%,各种并发症发生率低。提示高屈曲后稳定型旋转平台PFC sigma RPF人工膝关节假体的近期置换效果满意,置换后的持续疼痛是患者不满意的主要因素,长期效果还需进一步观察。     

一种组合式个性化人工膝关节假体数字化设计方法

目的 提出一种组合式个性化人工膝关节假体结构,解决膝关节股骨肿瘤保肢手术由于截骨位置差异性较大,很难采用标准型人工膝关节假体满足个性化需求的问题。方法 首先将患部关节区域CT数据进行三维重建,并利用MRI增强扫描技术建立肿瘤的三维模型,再通过肿瘤模型与患部关节模型进行位置匹配,在三维模型上确定手术截骨位置,根据截骨尺寸设计个性化的股骨柄与标准股骨髁假体进行有效组合,形成一种组合式个性化人工膝关节假体。结果 根据本文设计方法的结果加工成型,骨科临床医生分析膝关节假体结构与人体膝关节生理结构相符,达到个性化假体设计要求,能够重建患者膝关节功能。结论 这种膝关节假体结构有利于降低个性化膝关节假体设计加工成本,缩短设计加工周期,有望提高患者生命质量。     

虚拟置换后的膝关节力学分析

背景：仿真力学具有可重复性和对模型无损伤性的优势,加上个性化结构模型提高了有限元分析的可靠性,选择虚拟置换后对膝关节的力学分析不失为一种优化尝试。 目的：通过膝关节置换虚拟手术,用有限元法全面分析术后的膝关节接触面的受力状况,为下一步“手术规划”实验提供客观资料。 方法：CT/MR扫描患侧膝关节,激光扫描假体,经逆向软件数字化重建假体、膝关节及其韧带并测量下肢力线, 根据膝关节置换标准,用Mimics中的Simulation性能模拟膝关节置换手术的截骨、置入假体之后, 再将所得的模型导入ANSYS划分网格、材料赋值、施加载荷,以有限元法分析接触应力分布。 结果与结论：获得最佳的全膝关节置换后3D膝关节有限元模型,测得的力学数据与前人在力学实验中对假体直接测试所获得的结果基本一致。以有限元方法分析出虚拟置换后膝关节的结构形变、应力分布、内部能量变化等情况,有利于寻找假体置入的最佳位置、优化截骨、预见手术结果,成为手术规划不可缺少的数据。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：     

人工全膝关节置换后关节活动度影响因素的研究趋势

背景：人工全膝关节置换后关节活动度是评价患者对治疗是否满意的关键,是患者膝关节功能恢复的主要观察指标。 目的：分析人工全膝关节置换后关节活动度研究领域的发展趋势,探讨人工全膝关节置换后关节活动度的影响因素。 方法：由作者用计算机检索CNKI数据库2002/2011收录的有关人工全膝关节置换后关节活动度的相关文献,检索时间为2002/2011,中文检索词为“膝关节,人工关节,人工假体,关节活动度”,英文检索词为“knee,artificial joint,prosthesis,range of motion”。共检索到244篇文章,按纳入标准和排除标准对文献进行筛选和分析,共纳入211篇文章。从膝关节置换前膝关节活动度、人工假体类型和置换后康复训练等方面来分析其影响因素。 结果与结论：近10年来,CNKI数据库学术期刊收录膝关节置换后关节活动度研究文献数量呈上升趋势,2010年发表文献量最多为38篇,占总文献量的18.0%;从检索的关键词可见膝关节置换在骨关节炎疾病的治疗中应用最多;相关研究文献的基金资助项目较少;《中国组织工程研究与临床康复》杂志因设有硬组织植入物栏目,发表的相关文献量最多为41篇,占全部文献量的19.4%。文献计量学的分析为中国从事人工全膝关节置换的临床医务工作者提供更有价值的参考信息,影响人工全膝关节置换后关节活动度因素有很多,而且存在很多争议,临床医生应该不断提高治疗技术和康复训练方法,尽可能的恢复患者的膝关节活动功能。     

国人股骨远端形态测量在全膝关节置换与假体设计中的意义

背景：详细了解国人的膝关节形态,从而实现国人个性化、性别差异化全膝关节置换,并设计研究符合国人特征的膝关节假体,已越来越受到业界关注。 目的：通过CT断层扫描及三维重建测量正常成年国人股骨远端的解剖形态并比较其性别差异。 方法：对70名正常成年国人双侧膝关节行CT扫描,男、女各35名,年龄21-60岁,通过三维重建或使用Picasa 3.0图像处理软件对其进行拼贴及重叠曝光等处理。在经过处理的图像上分别测量股骨远端前髁角、后髁角、滑车沟角的大小,股骨远端横径与外侧髁高度及两者之间的比值。 结果与结论：①国人股骨远端后髁角女性大于男性(P < 0.05);国人股骨远端前髁角男性大于女性(P < 0.05);国人滑车沟角性别间无明显差异。②国人男性的股骨远端横径、股骨远端外侧髁高度及股骨面率(横径/外上髁高度)均大于女性(P < 0.05)。结果可见国人股骨远端的形态与西方人种不同,存在性别差异。在全膝关节置换中假体的选择及其放置、股骨远端假体在设计时应体现出这些差异,使之与国人的膝关节形态相匹配。