老年性骨关节炎行人工膝关节置换术后 假体旋转对线的定量分析

目的根据不同解剖标志利用CT扫描定量测量人工膝关节置换术后股骨和胫骨假体的旋转对线。方法 2004年对21位合并膝内翻畸形(35个膝)老年性骨关节炎患者(平均年龄73.3岁,范围:60～81岁)行人工膝关节置换手术,术中采用后稳定型固定平台膝关节假体,以股骨后髁轴外旋截骨确定股骨假体旋转定位,综合参考胫骨平台最大覆盖率和胫骨后髁轴确定胫骨假体旋转定位。术后7年进行随访,内容包括病史采集、物理检查,KSS评分和功能评分,负重位膝关节正侧位X光片、髌骨轴位片以及膝关节CT扫描。在CT扫描图像上,根据股骨内外上髁轴(SEA)测量股骨假体旋转角度,分别根据股骨内外上髁轴和胫骨结节内侧1/3测量胫骨假体旋转角度,并以此测算假体的联合旋转角度和旋转不匹配程度。结果对35个膝关节随访7年结果显示,未出现感染、假体透亮带、髌骨脱位或半脱位、髌骨骨折、假体松动等,KSS临床评分平均91分,功能评分平均83分。股骨假体、胫骨假体旋转角度、联合假体旋转角度均呈正态分布;股骨假体平均旋转角度为(3.02±3.88)°;胫骨假体相对于胫骨结节内侧1/3明显处于内旋位(平均17°),相对于SEA旋转角度平均0°,参考两个标志测量的胫骨假体旋转角度之间有显著差异(P=0.000);相对于SEA确定的假体联合旋转角度平均(2.99±7.90)°,相对于胫骨结节内侧1/3确定的假体联合旋转角度平均(-2.64±8.39)°,参考两个参考标志测定假体联合旋转角度之间有显著差异(P=0.005),股骨和胫骨假体旋转不匹配最大程度在10°度左右。结论与胫骨结节内侧1/3做比较,股骨内外上髁轴(SEA)更适合作为CT定量测量人工膝关节置换术后股骨和胫骨假体旋转对线的标志;胫骨平台最大覆盖率和胫骨后髁轴可以作为胫骨假体旋转定位的参考轴线,但具有较大的个体差异性。     

不同类型假体全膝关节置换术后的运动学分析

目的观察以后稳定型、固定平台保留后十字韧带型和移动平台保留后十字韧带型假体行全膝关节置换术(TKA)后膝关节最大屈曲度,及膝关节屈曲过程中股骨假体相对胫骨假体的前后移动距离,探讨屈膝时股骨的前后移动对膝关节最大屈曲度的影响。方法选取以三种类型假体行TKA术的病例各25例,均为膝骨性关节炎;TKA术后效果优良,膝关节屈曲≥90°,术后1年以上。患者年龄63～77岁,平均68岁;男32膝,女43膝。后稳定型组、固定平台组及移动平台组术前膝关节最大屈曲度分别为77.8°±15.1°、80.1°±12.9°和76.4°±12.7°。术后拍摄膝伸直位和最大被动屈曲位侧位X线片,测量膝关节从伸直位至最大屈曲位时股骨假体相对胫骨假体的前后移动距离及膝最大屈曲度。结果三组术前屈膝度差异无显著性。后稳定型组、固定平台组和移动平台组术后最大屈曲度分别为118.0°±7.1°、108.7°±7.9°和100.2°±8.3°,三组差异有非常显著性(F=32.86,P=0.0001)。三组术后股骨假体相对胫骨假体前后移动距离分别为(6.3±2.5)mm、(?1.2±4.6)mm和(?4.7±3.7)mm(向后移为正值,向前移为负值),三组差异有非常显著性(F=57.71,P=0.0001)。股骨假体相对胫骨假体前后移动距离与膝最大屈曲度间存在相关性,股骨假体前移会使膝最大屈曲度减小。结论三     

传统与计算机辅助下前交叉韧带重建术疗效比较的有限元分析

目的利用有限元法探讨前交叉韧带(ACL)重建术后骨性关节炎的发生机制,比较传统与计算机辅助下ACL重建术后关节退变风险,以评估疗效。方法将20例ACL损伤患者随机分为两组,分别采用传统ACL重建治疗(观察A组,10例)与计算机辅助下ACL重建治疗(观察B组,10例),同时纳入10例健康志愿者作为对照组。利用有限元法计算比较3组膝关节在350 N轴向载荷下屈曲0°、30°、90°时膝关节内外侧间室应力分布情况。结果膝关节屈曲0°时,股骨内髁最大应力观察A组均大于对照组、观察B组,差异有统计学意义(P 0.05);屈曲30°时,内侧胫骨平台软骨、股骨内外髁软骨、内外侧半月板最大应力观察A组均大于对照组、观察B组,差异有统计学意义(P 0.05);屈曲90°时,内外侧胫骨平台软骨、内外侧半月板最大应力观察A组均大于对照组,差异有统计学意义(P 0.05);膝关节应力观察B组与对照组比较差异均无统计学意义(P 0.05)。结论计算机辅助下ACL重建术可恢复半月板及软骨的生物力学特性,降低患者术后关节损伤及退变概率。     

Gemini MK-Ⅱ活动垫片膝关节假体置换术中胫骨结节内1/3解剖定位法对胫骨假体旋转力线的影响

目的探讨采用Gemini MK-Ⅱ活动垫片膝关节假体行人工全膝关节置换术(total knee arthroplasty,TKA)中,采用胫骨结节内1/3解剖定位法对胫骨假体旋转力线的影响。方法回顾分析2011年3月-2012年12月采用Gemini MK-Ⅱ活动垫片膝关节假体行TKA治疗的61例(67膝)内翻型膝关节骨关节炎患者临床资料。男12例,女49例;年龄50~82岁,平均67.6岁。体质量指数20.9~33.7 kg/m2,平均28.2 kg/m2。单膝55例,双膝6例。病程2~30年,平均12.1年。骨关节炎Kellgren-Lawrence分级:Ⅲ级56膝,Ⅳ级11膝。术中采用后交叉韧带中点至胫骨结节内1/3连线确定胫骨假体旋转轴。对手术前后膝关节正侧位X线片及CT进行测量,分析术后胫骨假体旋转情况。结果患者均获随访,随访时间18~41个月,平均20.5个月。术前及末次随访时膝关节活动度分别为(98.806±16.969)、(116.806±11.458)°,KSS评分分别为(111.239±20.344)、(160.522±17.872)分,末次随访时均明显优于术前(t=—11.760,P=0.000;t=—27.271,P=0.000)。影像学检查示,末次随访时胫股解剖角(anatomic tibiofemoral angle,ATFA)、股骨后髁角(posterior condylar angle,PCA)、胫骨旋转角(tibial rotation angle,TRA)与术前比较,差异均有统计学意义(P0.05)。术前11膝(16.42%)胫骨旋转力线不良,术后1周CT复查提示14膝(20.90%)胫骨假体旋转力线不良,不良发生率比较差异无统计学意义(χ2=0.443,P=0.506);术后胫骨假体内旋8°8膝(11.94%),外旋8°6膝(8.96%)。术后胫骨假体TRA与术前ATFA、胫骨平台TRA及术后PCA、ATFA均无相关性(r=—0.174,P=0.159;r=0.220,P=0.074;r=0.237,P=0.053;r=—0.095,P=0.442)。结论对于内翻型膝关节骨关节炎患者,采用Gemini MK-Ⅱ活动垫片膝关节假体行TKA时,采用胫骨结节内1/3解剖定位法易出现胫骨假体旋转不良。     

膝关节内侧固定平台单髁假体放置位置优化的有限元分析

目的探讨股骨组件及胫骨组件冠状面位置变化对股骨及胫骨生物力学的影响。方法取1名汉族男性志愿者的左侧膝关节CT及MRI图像,建立正常膝关节三维有限元模型(finite elemental model,FEM)。设计股骨组件及胫骨组件内翻6°、内翻3°、0°、外翻3°、外翻6°,组合成25个膝内侧单髁置换FEM。沿股骨机械轴加载1000 N载荷,观察von Mises云图应力分布,测量外侧间室载荷比例,测量胫骨组件下方松质骨及内侧皮质骨、聚乙烯衬垫上表面、外侧间室股骨软骨高接触应力值。将与中立位(胫骨及股骨假体内外翻0°、胫骨假体后倾5°)比较有统计学意义的指标通过散点图标识,找出点项目密集区和稀疏区,比较两区有统计学意义的项目数量,确定股骨组件、胫骨组件优化位置。结果股骨组件0°位放置时,胫骨从内翻6°至外翻6°各组合的胫骨组件下方松质骨高接触应力差异无统计学意义;胫骨组件0°位放置时,股骨组件内翻6°、外翻6°组件下方松质骨高接触应力值与中立位比较增加(9.21±3.38)MPa和(9.08±4.13)MPa(P<0.05)。股骨、胫骨组件从内翻6°至外翻6°变化时,胫骨下方内侧皮质骨高接触应力值逐渐下降(P<0.05)。股骨组件0°位放置时,胫骨组件从内翻6°至外翻6°各组合聚乙烯衬垫上表面高接触应力值的差异无统计学意义;胫骨组件0°位放置时,股骨组件内翻6°、外翻6°组与中立位组比较分别增加(2.88±2.53)MPa和(3.47±2.86)MPa(P<0.05);股骨及胫骨组件从内翻6°至外翻6°变化时,外侧间室载荷比例及外侧间室股骨软骨高应力值逐渐下降(P<0.05)。稀疏区(股骨或胫骨从内翻3°至外翻3°的所有组合的集合)有统计学意义的指标比例(2.8%,1/36)明显小于密集区(去除稀疏区以外的所有组合的集合)的比例(57.8%,37/64),差异有统计学意义(χ^2=29.61,P<0.001)。结论在下肢力线正常、关节线不变的条件下,膝关节内侧固定平台单髁假体放置位置为股骨组件、胫骨组件内翻、外翻角度不宜超过3°。     

计算机辅助外科(CAS)施行传统性全膝关节置换器械的新技术

[目的]研究应用计算机辅助外科(computer aided surgery,CAS)施行传统性全膝关节置换器械的新技术.[方法] 30例膝关节内翻畸形患者,由同一化医师施行传统性全膝关节置换术,术后全部患者行患肢直立位冠状面X线摄影,选其中20例作为研究对象,评估移植假体位置的正确性程度.[结果] 20例患者行X线分析研究,以下列不同角度进行测定,结果分析使用SPSS版本19.冠状轴线:股骨部假体位置沿股骨机械轴线,均值为:2.5°内翻～4.4°外翻(SD 0.33);股骨部假体位置为:2.5°内翻～1.7°外翻(SD 0.23);总的股胫机械轴线角度为:3.2°内翻～4.5°外翻(SD 0.40).假体组成部分超出±3°内翻/外翻者,胫骨0例,股骨1例.股骨与胫骨机械性轴线超过3°内翻/外翻为3例.以上数据表明膝关节外科能全面取得韧带的平衡.矢状轴线:研究假体置换的矢状轴线最佳位置,尚存在争议.故未作分析.[结论] CAS适用于传统性全膝关节置换术,既不增加患者痛苦,还能进一步完善外科手术技术,使假体移植达到正确位置.     

北京地区健康成人膝关节测量及其临床意义

目的临床测量国人股骨髁矢/横径比值、髌骨高度(Insall-Salvati指数)以及胫骨平台后倾角度,研究三者之间的相关性,并探讨其生物力学意义。为全膝关节置换术中股骨髁假体大小型号的选择、股骨后髁截骨线的安排等提供指导。方法利用CT扫描图像,进行三维重建及HiNet PACS 5.0软件测量。按不同性别及左右侧分别进行分组,所获测量数据使用t检验、线性回归等统计方式进行分析。P0.05为差异有统计学意义。结果测得共160例正常膝关节股骨髁矢/横径比值范围在0.80~0.96之间;髌骨高度和胫骨平台后倾角度:女性组均显著大于男性组(P0.001,P0.001),左右侧无显著差异(P0.05,P0.05)。线性关系分析可得,股骨髁矢/横径比值与髌骨高度之间存在正相关性(男性:r~2=0.358;女性:r~2=0.689),而股骨髁矢/横径比值与胫骨平台后倾角度、髌骨高度与胫骨平台后倾角度均无显著相关性。结论国人膝关节股骨髁矢/横径比值较目前国外主流设计的股骨髁假体相对较大,且与髌骨高度成正相关。但胫骨平台后倾角的大小不会影响股骨髁矢/横径比值及髌骨高度。     

立体网孔表面生物型人工膝关节假体的研制和兔生物力学研究

目的 研制一种兔用立体网孔表面生物型人工膝关节假体,观察并探讨其置换入兔膝关节内的功能情况及其生物力学性能. 方法 30只成年新西兰大白兔随机分成实验组及对照组,行左侧人工膝关节置换术,髌骨不置换.自行设计兔立体网孔表面生物型人工膝关节假体,股骨及胫骨假体髓内茎近端关节面4/5表层由不锈钢网围绕实心圆柱体制成,股骨髁和胫骨平台内表面用2层不锈钢网焊接而成,用于实验组行生物学假体固定;同时制作相同形状、大小假体,其髓内茎以及股骨髁和胫骨平台内表面光滑,用于对照组行骨水泥固定.术后观察动物一般情况,术后1、3、6个月处死动物取材行大体观察和x线片观察假体固定及愈合情况,测量膝关节活动度,并进行生物力学测试,计算假体骨界面最大剪切强度. 结果 实验组与对照组各死亡1只动物,均在二次实验时补充,其余动物均存活至实验完成,术后7 d恢复正常爬行.术后1、3、6个月膝关节功能恢复优良率实验组分别是60%、80%、80%,对照组分别是60%、80%、60%,差异均无统计学意义(P>0.05).实验组术后标本大体观察见大量骨重建,X线片示假体位置良好,固定牢靠,无脱位及松动发生;对照组大体观察未见骨重建,x线片示假体位置良好,固定牢靠,无脱位及松动发生,仅术后6个月股骨假体周围出现透亮带,产生应力遮挡.术后1个月实验组假体骨最大剪切强度低于对照组,术后3个月和6个月实验组高于对照组,差异均有统计学意义(P<0.01). 结论 兔立体网孔表面生物型人工膝关节假体植入动物体内的固定强度在术后3个月和6个月优于骨水泥假体.     

基于MRI技术全膝关节置换术中个体化导航模板的基础研究

目的探讨基于MRI技术的全膝关节置换(TKA)术中个体化导航模板定位截骨的准确性与可行性。方法选取保存完好的成年尸体下肢标本16具,将尸体标本随机分为导航模板组(模板组)和传统手术组(传统组),每组8具16个膝关节。模板组术前行双下肢髋-膝-踝MRI扫描,通过三维重建软件、计算机辅助设计及逆向工程软件对数据进行处理,设计制作出与股骨远端和胫骨近端匹配的个体化截骨导航模板实物,用于TKA手术的截骨定位。传统组按常规人工TKA手术程序进行操作。术后两组均摄整个下肢全长正侧位X线片,测量比较两组假体组件的角度;两组取出膝关节假体后行全下肢CT扫描,比较冠状位下两种方法定位截骨后股骨远端截骨面与股骨机械轴线、胫骨近端截骨面与胫骨机械轴线的垂直关系及轴位下股骨后髁截骨面与外科髁上轴的平行关系。对测得参数进行比较采用两样本t检验,检验水准α值取0.05。结果本组研究共设计制作了32个个体化导航模板,辅助TKA16例。术中所有的导航模板和股骨髁与胫骨平台贴附性较好,无明显偏差。(1)术后测量假体位置:正位X线片测量:模板组FFC平均偏差角度为(1.2±0.2)°,传统组FFC平均偏差角度为(2.4±0.3)°;模板组FTC平均偏差角度为(1.4±0.3)°,传统组FTC平均偏差角度为(2.3±0.4)°。侧位X线片测量:模板组LFC平均偏差角度为(6.8±0.2)°,传统组LFC平均偏差角度为(9.2±0.4)°;模板组LTC平均偏差角度为(2.4±0.1)°,传统组LTC平均偏差角度为(4.8±0.6)°。模板组FFC、FTC、LFC、LTC平均偏差角度均小于传统组,差异均有统计学意义(P均小于0.05)。(2)术后CT测量截骨面与其机械轴线垂直关系:模板组:16例膝关节的股骨远端截骨面与股骨机械轴线成角88.9°~91.1°,平均90.1°,胫骨近端截骨面与胫骨机械轴线成角89.6°~90.7°,平均90.3°。14例股骨后髁截骨面与股骨外科髁上轴平行,其余2例有2°以内成角;传统组:16例膝关节均出现截骨面与其机械轴线成角,成角偏差大于3°的有8例(股骨远端截骨面与股骨机械轴线成角偏差大于3°的有5例,其中大于4°的有1例;胫骨近端截骨面与胫骨机械轴成角偏差大于3°的有3例,其中有2例大于4°,12例股骨后髁截骨面与外科髁上轴成角,其中10例成角偏差大于3°。结论在人工TKA中个体化导航模板的使用明显的提高了股骨及胫骨的截骨精度,并且能够精确定位股骨远端假体旋转轴线,假体位置准确。     

2.0 mm和2.5 mm直径螺钉固定钛合金尺骨冠突假体稳定性的有限元分析

目的比较直径2.0 mm与2.5 mm螺钉固定基于正常人群肘关节形态而完成的3D打印钛合金尺骨冠突假体的力学稳定性。方法通过对正常骨性结构的成年受试者的肘关节进行CT扫描并行三维重建后设计尺骨冠突假体,分别模拟使用直径为2.0 mm及2.5 mm的螺钉进行固定。对屈肘30°、90°、130°下两种直径螺钉固定尺骨冠突假体的稳定性进行有限元分析并比较其等效应力峰值和假体最大位移量。结果肘关节屈曲30°时,2.0 mm组螺钉与2.5 mm组螺钉的等效应力峰值分别为56.29 MPa及39.96 MPa,假体最大位移量分别为0.0380 mm及0.0290 mm;肘关节屈曲90°时,2.0 mm组螺钉与2.5 mm组螺钉等效应力峰值分别为8.97 MPa及8.12 MPa,假体最大位移量分别为0.0065 mm及0.0058 mm;肘关节屈曲130°时,2.0 mm组螺钉与2.5 mm组螺钉等效应力峰值分别为10.03 MPa及9.32 MPa,假体最大位移量分别为0.0079 mm及0.0066 mm。两种螺钉固定方式的最大等效应力均位于螺钉的顶帽与顶杆螺纹交界处,直径2.5 mm螺钉的等效应力峰值在同一屈曲角度时较2.0 mm螺钉低;在尺骨冠突假体位移方面,不论何种屈曲角度,2.5 mm螺钉固定的假体位移量均较2.0 mm螺钉小。结论直径2.5 mm螺钉较2.0 mm螺钉固定3D打印钛合金尺骨冠突假体固定更稳定。     

膝关节后交叉韧带断裂治疗临床分析

目的 对35例膝关节后交叉韧带断裂治疗进行临床分析,重点探讨了有关交叉韧带断裂的治疗问题。方法 经明确诊断后,分析采用胫骨附着处撕脱骨折复位固定手术治疗26例、早期髌韧带中1／3移植重建3例、单纯长腿石膏固定6例。结果 本组病例全部进行随访,随访时间13个月－5年,胫骨附着处撕脱骨折复位固定及髋韧带中1／3移植重建29例为优良、单纯长腿石膏固定6例为差。结论 后交叉韧带断裂后应该及时给予手术修复;膝后外侧手术入路,操作简单,暴露充分;少于3个月的陈旧性病例仍适应手术治疗。     

不同方法重建指尖离断静脉回流的疗效分析

目的：探讨不同方法重建指尖离断静脉回流的疗效。方法：2008年3月-2013年2月收治指尖离断患者80例,38例吻合指侧方静脉重建回流,术中吻合动静脉比例1：1或1：2或2：2,平均1：2;22例吻合指腹静脉重建回流,术中吻合动静脉比例1：1;20例未吻合静脉,术中仅吻合1条动脉,行侧切口或甲床放血。观察各组治疗效果。结果：吻合指侧方静脉组手指全部成活,无一例发生回流障碍;吻合指腹静脉组19例发生静脉危象,其中4例手指坏死;未吻合静脉组20例均发生回流障碍,其中6例手指坏死。58例获随访,随访时间6~28个月。吻合指侧方静脉组32例,指尖外形佳、指腹饱满;吻合指腹静脉组14例,指体轻度萎缩,指甲生长不平整;未吻合静脉组12例,指体萎缩明显。吻合指侧方静脉组指甲生长近平整,长度长于其他两组[（14.4±3.2）mm比（12.5±2.3）mm和（12.2±2.2）mm],远侧指间关节活动度大于其他两组[（63±5）°比（48±3）°和（45±7）°],两点分辨觉小于其他两组[（4.6±0.4）mm比（7.1±1.2）mm和（7.3±0.6）mm],感觉级别高于其他两组[S（3.45±0.39）级比S（2.57±0.42）级和S（2.55±0.49）级],差异均具有显著性（P〈0.05）。吻合指腹静脉组和未吻合静脉组在指甲长度、运动和感觉方面差异无统计学意义（P〉0.05）。结论：吻合指侧方静脉能有效解决指尖再植静脉回流问题,可避免回流障碍,成活率高,促进指甲生长,可恢复 DIPJ 活动度及感觉。     

胫骨干骨折的手术治疗对策

目的：明确不同固定器械在胫骨干不同骨折类型固定中的特点，以指导临床应用。方法：68例胫骨干骨折，行加压钢板螺钉、交锁髓内钉、单侧外固定架固定后，作临床疗效分析。结果：加压钢板固定组42例，感染5例，骨不连1例，平均愈合时间3．8个月；交锁髓内钉固定组13例，无感染及骨不连，平均愈合时间5．4个月；单侧外固定架组13例，骨不连1例，踝关节背伸受限3例，平均愈合时间4．5个月。结论：胫骨骨折交锁髓内钉固定并发症少，功能恢复好，适用范围广，但要注意及时进行动力加压。加压钢板及外固定架固定应选择各自的最佳适应证，以达到理想的疗效。