人工膝设计应考虑的因素

全膝人工关节置换的成功取决于人工膝假体的设计和手术方法。本较全面的综述了国外人工膝假体设计和手术方法研究的进展，评述了人工膝假体设计上应考虑的因素，包括假体的力线、人工膝材料的选择、假体内在稳定、交叉韧带、关节运动范围和界面剪应力、胫骨固定面的设计、人工髌骨、固定等问题。     

全膝人工关节:历史和生物力学

由于生物力学、假体材料和手术技术的发展,全膝人工关节置换已成为临床常用的手术。迄今,已有一百余种不同类型的人工膝问世,全膝人工关节置换已成为关节固定手术外的另一种可被接受的治疗方法。本文介绍了膝人工关节的发展历史,并综述了设计结构合理的人工膝必须了解的膝关节的生物力学,包括膝关节结构对功能的影响、通过膝关节的作用力和膝关节的运动等。     

活动平台单髁假体和固定平台单髁假体治疗膝关节内侧间室骨性关节炎的研究进展

膝关节单髁置换术（UKA）是治疗膝关节单间室骨关节炎（KOA）的重要手术方法。近年来,随着单髁置换术的广泛应用,活动平台（MB）和固定平台（FB）假体的差异比较成为了目前争论的热点。本文综述了活动平台和固定平台植入物治疗膝内侧间室骨关节炎在设计、手术操作、临床结果与功能评分及假体生存率的表现差异,旨在为膝内侧间室终末期骨关节炎患者寻求一种更可靠和安全的治疗方法。     

无骨水泥固定人工全髋关节的设计及材料选择

今天所提及的无骨水泥固定人工髋关节置换术,实际上,从某种意义上讲是回到了人工髋关节置换术的最初阶段.不过,在Charnley(1960)将骨水泥应用于该手术之前,人工假体的松动率非常高.失败原因主要是假体的选材不当及设计不合理,不能达到早期有效的固定,引起应力集中、骨质吸收和假体松动.可见,无骨水泥固定人工全髋关节的设计和材料的选择与手术成败有着密切的联系.     

基于计算机CAD/CAE的个体化人工膝关节假体的设计

目的探索一条利用CAD／CAE技术进行个体化人工膝关节假体设计的可行途径，内容涉及从患膝CT数据读取、三维重建，到假体设计，直至虚拟于术和假体应力状态评价整个流程，从而为个体化膝关节的设计以及手术策划提供一定的指导意义。方法①识别并读取患者病变膝关节CT数据；②运用逆向技术进行膝关节三维重建；③借助计算机辅助设计（CAD）技术进行个体化膝关节假体的设计；④利用计算机虚拟装配技术进行膝关节假体虚拟手术安装、系统运动功能评价；⑤对假体应力状态进行CAE分析。结果基于患者膝关节解剖形态的研究，运用CAD／CAE技术，立足于膝关节假体生物力学性、功能性、稳定性、可靠性及耐用性的设计原则，完成了个体化膝关节假体的设计输出；探索了利用CAD／CAE技术进行个体化人工膝关节假体设计巾从数据读取到产品验证的整个流程。结论CAD评估及虚拟手术证明该设计结构是可行的；CAE计算机辅助分析证明假体的几何尺寸是合理的；该设计流程是切实可行的，它不仅对产品设计甚至对于术的策划具有较强的指导意义。     

活动平台假体人工膝关节置换后的中期随访

背景:虽然活动平台人工膝关节假体具有理论上的设计先进性以及体外运动学和磨损方面的优势,但临床效果是否优于固定平台假体目前尚不明确。目的:评估国人活动平台假体人工膝关节置换后的中期临床效果,为人工膝关节置换假体的选择提供临床依据。方法:纳入2006年12月至2009年6月于北京同仁医院采用旋转平台假体(PFC sigma RP)进行初次人工膝关节置换的膝关节骨关节炎和类风湿关节炎患者,对比观察患者置换前及置换后末次随访KSS评分、KSS功能评分、髌骨评分、膝前痛评、膝关节活动度、最大屈伸膝角度。记录患者置换后包括感染、髌骨弹响、聚乙烯垫片脱位、深静脉血栓等并发症情况。拍摄置换后标准的膝关节前后位、侧位及Merchant位X射线片,观察假体的力线、假体周围透亮区、髌骨脱位情况。将本组活动平台假体的随访结果与文献报道的固定平台假体人工膝关节置换的中期随访结果进行比较。结果与结论:最终共有31例45膝纳入试验,患者年龄(64.56±10.33)岁,随访时间3.9-7.6年。置换后末次随访时的各项评分、膝关节活动度及最大屈伸膝角度均较置换前明显改善,但与文献报道的固定平台置换后中期随访结果相当。未发现透亮线、假体松动、聚乙烯垫片脱出;虽然仅做了有限的髌外侧松解,所有患者均未出现髌骨脱位或半脱位;2例患者(2膝)出现髌骨弹响。提示活动平台膝关节置换后的中期临床效果满意。虽然仅做了有限的髌外侧松解,但没有发现髌骨脱位和半脱位,这可能是旋转平台设计上髌股关节方面优势的体现。     

高屈曲旋转平台型假体全膝关节置换的近期随访:膝关节活动度及功能评价

背景:人工全膝关节置换技术在临床上已经成熟。LPS-Flex Mobile Bearing System(Zimmer,USA)人工膝假体为旋转平台高屈曲型膝关节假体,由于国内临床应用时间较短,该假体的临床应用优越性目前尚未见报道。目的:探讨应用LPS-Flex Mobile Bearing System人工膝假体(Zimmer,USA)行全膝关节置换的近期疗效,以置换后膝关节活动度及功能评价人工假体与宿主的生物相容性。方法:回顾性分析2012年2月至2014年3月苏州大学附属第一医院收治的以Zimmer LPS-Flex Mobile Bearing System人工膝假体(高屈曲旋转平台型膝关节假体)行全膝关节置换的患者37例(42膝),男9例(10膝),女28例(32膝);年龄47-78岁,平均63.7岁。采用骨水泥固定,不进行髌骨置换。观察置换后并发症,比较置换前、置换后膝关节活动度,并根据纽约特种外科医院膝关节评分评估膝关节功能恢复情况。结果与结论:共34例(38膝)获得随访,随访时间6-28个月。膝关节活动度从置换前平均88.5°改善到置换后平均124.2°;置换前纽约特种外科医院膝关节评分平均为52.5分,置换后平均为91.1分,均有显著提高(P0.01)。根据纽约特种外科医院膝关节评分系统评定疗效:优20例,良16例,中2例,优良率达95%。各种并发症的发生率低。提示高屈曲旋转平台型假体人工全膝关节置换的近期临床效果满意,该假体在设计上更具优势,更加接近膝关节生理结构,但长期效果还需进一步观察。     

后稳定型固定平台假体修复膝关节外翻畸形:中期随访

背景:虽然后稳定型固定平台人工膝关节假体具有理论上的设计先进性以及体外运动学和磨损方面的优势,但用于外翻膝关节的临床效果是否优于髁限制性假体目前尚不明确。目的:观察后稳定型固定平台膝关节假体应用于人工全膝关节置换修复膝关节外翻畸形的中期随访效果。方法:纳入2006年2月至2013年11月于泸州医学院附属医院骨与关节外科采用人工全膝关节置换修复膝关节外翻畸形的患者33例(35膝),均采用髌旁内侧入路,通过精确的截骨纠正下肢力线,对外侧软组织进行选择性松解,最后置入相同型号的LPS后稳定型固定平台假体(zimmer,美国)并采用抗生素骨水泥固定。对比分析患者置换前后膝关节美国纽约特种外科医院评分、膝关节活动度、股胫角、最大屈伸角度的差异以及X射线片观察结果。并记录置换后是否发生深静脉血栓、假体周围感染、髌骨弹响、膝关节不稳、腓总神经损伤等并发症。结果与结论:所有患者均获得随访,随访时间24-50个月,手术切口均一期愈合,未出现假体周围感染等并发症。3例置换后出现腓总神经麻痹,经过营养神经等保守治疗,术后半年恢复。2例出现置换后膝关节不稳,经过支具外固定1个月后改善。1例出现下肢深静脉血栓,经低分子肝素抗凝溶拴处理后好转。末次随访膝关节美国纽约特种外科医院评分由置换前(51.85±4.15)分上升至末次随访(85.77±2.50)分,差异有显著性意义(P0.01),其中优20膝,良11膝,优良率达89%。膝关节假体X射线片影像学随访下肢力线明显纠正,假体位置良好,未见假体松动。提示人工全膝关节置换过程中采用髌旁内侧入路,通过精确的截骨纠正下肢力线以及对外侧软组织进行选择性的松解,并结合后稳定型固定平台假体修复膝关节外翻畸形可获得较好的矫正效果。     

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。     

人工髋关节置换后假体周围骨折的治疗

背景：股骨假体周围骨折是人工髋关节置换后常见的并发症之一,并且发病率在不断增加,改进股骨假体周围骨折的治疗方法及技术成为研究的课题之一。 目的：明确各种内固定对于人工髋关节置换后假体周围骨折的治疗效果,为治疗技术的改进以及患者生活质量的改善提供理论参考信息。 方法：分别对人工髋关节置换治疗中以及治疗后并发假体周围骨折的影响因素及内固定治疗方法进行实验数据分析,重点分析形状记忆合金环抱器和锁定钢板内固定治疗人工髋关节置换后假体周围骨折的临床效果,同时比较不同内固定方法对假体周围骨折的治疗效果。 结果与结论：患者的性别、年龄、假体的类型以及假体的稳定性均为人工髋关节置换后周围假体骨折发生的危险因素,非骨水泥型假体发生骨折的风险高于骨水泥型假体发生骨折的风险。对于人工髋关节置换后周围假体骨折治疗方法的选择,形状记忆合金环抱器内固定不损害假体周围骨皮质,并且具有固定稳固、操作简单、创伤较小、并发症少等优点,而锁定加压钢板结合钢缆内固定具有创伤小、对骨折断端血供干扰小、固定稳固等优点,2种内固定治疗均可以获得较好的临床治疗效果,但是相比较而言,锁定加压钢板内固定比形状记忆合金环抱器内固定治疗获得更好的临床效果。     

人工全膝关节置换修复晚期膝关节病变的短期随访

背景：在最近的数十年,人工全膝关节置换被广泛地应用于晚期膝关节病变,如骨关节炎、类风湿关节炎和创伤性骨关节炎等疾病的治疗。全膝关节置换过程中的截骨方法、软组织平衡以及假体旋转定位一直是争论和探讨的问题。 目的：探讨晚期膝关节病变行全膝关节置换的修复效果。 方法：采用人工全膝关节置换修复31例(31膝)晚期膝关节病变,其中骨关节炎26例26膝,类风湿关节炎5例5膝。所有病例均伴有不同程度屈曲挛缩畸形,最大屈曲畸形角度均小于25°。分别对患者在置换前和置换后进行膝关节美国特种外科医院评分,所有31膝均使用固定平台后稳定型人工全膝关节假体。 结果与结论：置换后无早期感染,无假体脱位并发症发生。置换后关节疼痛症状明显缓解、屈曲和内翻畸形均得到明显改善。置换后X射线片显示假体位置良好,下肢力线良好。所有患者均获随访,随访时间6-12个月。膝关节美国特种外科医院评分置换前为(46.4±5.3)分,置换后6个月为(84.6±10.5)分,优良率为84%。提示人工全膝关节置换修复晚期膝关节病变效果确切,但操作较复杂,技术要求精确。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     

人工寰齿关节置换活体动物模型的建立及相关研究

目的建立人工寰齿关节置换的活体动物模型,探索出适合的手术方式,为后续的临床应用奠定理论基础。方法依据15套干燥犬寰枢椎标本解剖学参数,设计并制造人工寰齿关节;18只正常成年雄性杂种犬随机分为正常对照组,假体置换组和Harms钢板融合内固定组,建立犬人工寰齿关节置换以及相关对照组的动物模型,通过一般情况观察及影像学检查比较各组的手术时间、出血量、手术并发症及术后实验动物恢复情况。结果人工寰齿关节置换手术操作简便、不易造成副损伤。术后X线片和三维CT可见假体位置正确,螺钉均位于预先设计好的钉道内,无假体松动和脊髓受压。手术时间,术中出血量及手术恢复时间与传统Harms钢板融合内固定术相似,同时具有保留寰枢椎运动功能的显著优势。结论我们所设计的非限制型人工寰齿关节能够从结构和功能上对寰枢椎进行仿生,达到了兼顾寰枢椎稳定性和运动功能的双重目的,为寰枢椎疾患的手术治疗提供了一种选择,符合颈椎非融合技术的发展趋势。     

人工髋关节置换后股骨假体周围骨折

背景：人工髋关节置换是治疗严重髋关节疾病最有效的方法,股骨假体周围骨折是人工髋关节置换后严重的并发症之一。 目的：对人工髋关节置换后股骨假体周围骨折研究的文献资料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收录的有关人工髋关节置换后股骨假体周围骨折研究的文献进行分析,采用检索词为“髋关节置换;人工假体;周围骨折”,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：人工髋关节置换后股骨假体周围骨折的主要原因是创伤,翻修治疗、患者老龄化、假体类型、假体固定方式和关节活动量的增加等,也与骨折发生有关。Vancouver分型方法主要用于人工髋关节置换后股骨假体周围骨折,Vancouver分型包含患者骨折的部位、骨折的类型、假体固定情况、假体松动情况以及股骨近端的骨量丢失等因素,对临床治疗股骨假体周围骨折具有良好的指导价值。人工髋关节置换后股骨假体周围骨折的治疗方法多采用形状记忆合金环抱器、微创内固定系统、锁定加压钢板、异体皮质骨板、碳纤维板、打压植骨及翻修等固定。     

全膝关节表面置换术治疗膝骨性关节炎

目的分析人工全膝表面置换（TKR）治疗膝骨性关节炎的临床效果。方法对15例20膝的膝骨性关节炎病例行人工膝关节置换术，单膝关节置换10例，双膝关节置5例，全部采用后方稳定性假体。结果随访10～48个月，平均11月，采用HSS评分系统进行分析，优13例，良1例，可1例，优良率86．7％。患者术后在疼痛、功能方面都有明显改善。结论TKR对治疗严重膝骨性关节炎效果满意，术中精确的截骨操作，正确的软组织松解，注重术中髌骨轨迹的纠正及术后指导康复是手术治疗成功的关键。     

膝关节表面置换术治疗重度膝关节骨关节病近期疗效及影响因素分析

目的：探讨人工膝关节表面置换术治疗重度膝关节骨关节病的近期临床疗效及相关影响因素。方法：自2011年1月至2011年11月,采用人工膝关节表面置换术治疗膝关节重度骨关节病18例24膝,其中类风湿关节炎5例、晚期膝关节退变性骨关节炎12例和创伤性骨关节炎1例;18例中,PS型固定平台假体14例,CR型旋转平台假体4例。术后早期行功能锻炼。应用HSS膝关节评分系统进行疗效分析。结果：本组18例24膝术后膝关节疼痛基本消失,关节功能明显改善。术后均获随访6—16个月。术后4个月膝关节HSS评分平均91．9分,其中优14膝、良8膝、可2膝,优良率91．7％。结论：膝关节表面置换是重度膝关节骨关节病患者解除病痛、改善关节功能的有效治疗手段;术中关节周围挛缩软组织能否得到充分松解、胫骨截骨是否恰当,术后功能锻炼是否规范等,均是影响手术疗效的重要因素。     

活动与固定衬垫全膝关节置换后膝关节的活动CSCD

背景:目前,在全膝关节置换时无论是使用活动衬垫还是固定衬垫,全膝关节置换后中长期的功能转归和再手术率都相同,但是近期患膝关节功能改善情况各专家意见并不一致。目的:分析活动衬垫型与固定衬垫型假体全膝关节置换后膝关节相关活动的角度变化,以探讨置换后关节活动的改善情况。方法:选择2005年1月至2012年12月确诊为膝关节骨关节炎且患膝既往无手术史的患者90例,应用固定衬垫型假体或活动衬垫型假体进行全膝关节置换治疗。测量患者置换前膝关节活动度,置换后股骨角、胫骨角、膝外翻角、胫骨平台后倾角、髌骨高度。结果与结论:置换后随访4-36个月,末次随访时活动衬垫组的最大屈曲度大于固定衬垫组,差异有显著性意义(P<0.05)。末次随访时两组的股骨角、胫骨角、膝外翻角、胫骨平台后倾角比较,差异无显著性意义(P>0.05)。置换前后髌骨高度比较,差异无显著性意义(P>0.05)。说明活动衬垫型和固定衬垫型假体全膝关节置换后近期患膝关节功能明显改善,且活动衬垫型效果更令人满意。     

活动和固定平台单髁置换术的临床应用进展

单髁置换术(UKA)是指治疗单一间室膝骨关节炎(KOA)的一种微创手术,因其具有手术切口小、术中出血少、术后恢复快等优势,逐渐成为膝骨关节炎阶梯化治疗中的重要环节.临床上应用的UKA假体主要有活动平台(MB)和固定平台(FB)两种,MB-UKA可使膝关节的运动更接近自然生物力学且磨损率低,但易发生垫片脱位及假体撞击等并...     

国人正常胫骨近端面积参数测量及特性分析

背景:人工全膝关节置换所选假体的形状、尺寸是否与膝关节相匹配,将明显影响手术及术后长期效果。由于缺少对中国人群体质参数的研究,中国关节外科领域缺少膝关节特性数据和国产化膝关节假体。目的:获取中国人群正常胫骨近端不同截面面积参数正常参考值。方法:纳入82例中国成人正常膝关节135膝,男85膝,女50膝,年龄47.2(19~82)岁;按照性别、年龄和侧别进行分组,利用原始CT扫描图像资料重建膝关节,并在工作平台上对胫骨进行旋转、切割,测量计算不同截面的总面积。结果与结论:测得各膝关节胫骨近端截面的总面积为(3232.33±405.19)mm2,并分析得出男性截面面积平均值明显大于女性(P0.01);而不同侧别、不同年龄段、不同截骨高度及不同的截骨后倾角之间截面面积差异无显著性意义(P0.05)。结果说明进行全膝关节置换及设计中国人膝关节假体时应该注意到性别差异。实验初步获得了胫骨近端不同截面各面积参数正常参考值,从而为国产人工膝关节假体设计以及全膝关节置换临床操作提供了一定参考依据。     

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。     

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。