人工膝关节几何外型尺寸研究现状及其应用特点

目的：在人工膝关节置换术中、膝假体尤其是解剖型假体大多是模仿人膝关节几何外型尺寸（尤其是股骨髁部分），并参考假体植入后的运动及稳定性等设计，因此，研究膝关节几何外形尺寸对人工膝关节设计有重要意义。资料来源：应用计算机检索Pubmed数据库1990-01／2005-04有关膝关节几何外形尺寸测量的文章，检索词“knee joint，geometry measurement，prosthesis design．TKA”，限定文章语言种类为English，研究对象为人类。同时计算机检索中国期刊全文数据库，万方数据1994-01／2005-04期间的相关文章，检索词“膝关节外形尺寸测量、人工膝关节假体设计”，限定文章语言种类为中文。资料选择：对资料进行初审，选取符合研究要求的有关文章，查找全文。纳人标准：①有关膝关节几何外形尺寸测量的研究。②有关人工膝关节假体设计的研究。排除标准：重复研究：资料提炼：共收集到135篇有关膝关节假体设计及膝关节外形尺寸测量的文章，排除重复或类似的同一研究，17篇符合研究要求。资料综合：①国内膝关节假体尺寸研究：有研究对正常人膝关节进行三维CT扫描，按身高不同分为3组，每组各获得6个正常左右膝关节数据，综合每组数据建立典型的膝关节三维解剖模型；对120例240个正常人膝关节CT扫描后所输出的数据进行三维重建，并行相关参数的测量和分析，初步建立国内正常人膝关节模型和国人正常膝关节相关指标参考值；对数字化虚拟中国男性一号的膝关节断面切片图像，提供膝关节的有限元生物力学仿真分析：②国外膝关节假体尺寸研究：通过对尸体骨CT扫描，应用计算机辅助设计三维重建测量分析后，指出在人工膝关节置换术中．不仅要恢复肢体正常的力线，而且假体的几何形状要与个人人体相匹配．从而使假体能与周围保留的软组织协调运动。③膝关节假体尺寸研究展望：提供更多尺寸、或不同尺寸比率来得到最大的截骨覆盖面，重建膝关节。结论：人工膝关节设计方面不但需要大量人体解剖学研究资料，还需要测量股骨远端、胫骨近端和髌骨实体的几何学、形态学相关的数据及病态膝关节截骨后的相关数据，才能设计出符合人解剖结构的人工假体，而且型号从小至大，一应俱全，供给假体的型号愈多，选择余地愈大，手术效果亦愈理想．     

国人膝关节尺寸与5种人工膝关节假体尺寸的对照

背景:设计符合国人解剖结构的人工膝关节假体,需要大量国人解剖学研究资料.国内目前尚缺乏与股骨远端、胫骨近端截骨面和髌骨的几何学、形态学相关的数据.目的:临床收集国人膝关节尺寸与目前国内常用(进口、合资)的5个厂家人工膝关节假体的尺寸进行对照,为设计符合国人解剖结构的人工假体提供依据.设计、时间及地点:人工膝关节假体的尺寸与临床收集的膝关节截骨后尺寸进行对照分析,于2005-02/10在解放军总医院骨科进行.对象:初次行人工全膝关节表面置换并在术中保留髌骨的膝关节骨性关节炎及类风湿性关节炎患者77例(105膝),男23例(32膝),女54例(73膝).人工膝关节假体:LINK GEMINI MK II,40%(42膝);中国台湾Unite-U1,34.3%(36膝);DepuyPFC,16.2%(17膝):Zimmer NexGen-Flex,9.5%(10膝).方法:首先行胫骨近端截骨,采用胫骨髓内或髓外定位,后倾5°-10°截骨,游标卡尺测量胫骨平台横径、内侧平台前后径、外侧平台前后径.然后行股骨远端截骨,股骨髓内定位,假体试模测量股骨远端前后径,股骨远端均采用外翻7°,外旋3°截骨.采用电动摆锯行股骨髁下部、前部、后部、前斜面、后斜面5个方向截骨.测量股骨远端及髌骨相关参数,可在截下来的后髁骨片上测量股骨后髁长度.主要观察指标:股骨髁前后径、股骨髁前部宽、股骨髁前斜面宽、股骨髁内外径、胫骨外侧平台前后径、胫骨内侧平台前后径、胫骨平台横径.结果:5种膝关节股骨髁假体的前后径,内外径与国人相比存在明显差异,且比值偏大;而胫骨内侧平台前后径/胫骨平台横径和胫骨外侧平台前后径,胫骨平台横径的比率范围过于集中,胫骨内侧平台覆盖率不佳,外侧平台出现悬挂现象.结论:5种厂家设计的膝关节假体尺寸及各参数间的比率与国人有所不同,就其总体性能来看并不完全适用于国人.     

人工膝关节设计中的相关问题

人工关节是骨科领域在20世纪取得的最重要进展之一，当前国内手术需要的人工膝关节假体绝大多数需要进口，国产人工膝关节假体在设计理念和制造水平上多为仿制国外，国内尚无独自开发研制的人工膝关节假体系列。进口假体费用较高，且都是按照欧美白种人膝关节参数进行设计的，有时会出现与国内患膝关节不匹配的情况。人工膝关节置换术的长期疗效有赖于下肢正常力线的恢复，假体的几何形状要与人体相匹配，才能使假体与周围保留的软组织协调运动，精确的膝关节三维形态知识是膝关节假体设计、制造及选择的基础。通过对人工膝关节假体稳定性的实现与相关技术、人工膝关节设计中的膝关节运动学及膝关节骨形态特征表达问题等方面加以综述，评述人工膝关节设计中应该考虑的相关问题，为国产人工膝关节假体设计提供参考。     

人工膝关节设计中的相关问题

人工关节是骨科领域在20世纪取得的最重要进展之一,当前国内手术需要的人工膝关节假体绝大多数需要进口,国产人工膝关节假体在设计理念和制造水平上多为仿制国外,国内尚无独自开发研制的人工膝关节假体系列。进口假体费用较高,且都是按照欧美白种人膝关节参数进行设计的,有时会出现与国内患者膝关节不匹配的情况。人工膝关节置换术的长期疗效有赖于下肢正常力线的恢复,假体的几何形状要与人体相匹配,才能使假体与周围保留的软组织协调运动,精确的膝关节三维形态知识是膝关节假体设计、制造及选择的基础。通过对人工膝关节假体稳定性的实现与相关技术、人工膝关节设计中的膝关节运动学及膝关节骨形态特征表达问题等方面加以综述,评述人工膝关节设计中应该考虑的相关问题,为国产人工膝关节假体设计提供参考。     

人工膝关节在运动性损伤中的应用

目的:评价人工膝关节置换及其在运动性损伤中的应用前景.方法:以"人工膝关节,置换,运动性损伤,膝关节损伤为中文关键词;以:"artificial knee joint, arthroplasty, sports injury,knee joint injury"为英文关键词,采用计算机检索1993-01/2009-10相关文章.纳入与有关膝关节运动性损伤及人工膝关节置换相关的文章;排除重复研究或Meta分析类文章.以39篇文献为主重点进行了讨论膝关节运性损伤的生物力学特征及人工膝关节的发展与在运动损伤中的应用.结果:运动性膝关节损伤的性质主要为擦伤、挫伤、骨折、脱位、撕裂、劳损,严重的关节损伤、骨折、骨裂等损伤要经过手术治疗才能得到康复,必要时需要接受人工关节置换.人工关节置换能够出去痛灶、疼痛,恢复关节的活动功能,并能有效地调整肢体的长度,人工关节置换具有疗效的确切性和可预期性,但也存在如假体松动、磨损或折断等并发症.置换人工膝关节时首先考虑的问题是假体的材料,需要耐用且无排斥反应.结论:人工膝关节近年来发展迅速,解决了很多患者的关节疾病问题,随着材料学及生物学的发展,在采用材料特别是对假体的个性化设计方面还有很大提升空间.人工膝关节置换能够应用于某些严重的运动性膝关节损伤患者.     

人工膝关节置换术的手术配合

人工膝关节置换器械繁多,对手术室护士要求很高.作者1998年1月至3月在澳大利亚6间医院参加人工膝关节置换手术43例,包括初次手术30例,翻修手术13例,通过反复的观摩和实际操作,作者体会到为确保手术的成功,术前应了解手术步骤,熟悉手术器械,严格执行无菌操作以及对参加手术的护士进行岗前培训.     

让昨天告诉今天：人工膝关节研究的学术与技术进展

1920年-1930年,美国医师Campbell利用游离筋膜做关节成型术;1942年,美国医师Smith-Peterson制作了膝关节的假体;1950年,美国医师Walldus和Shiers等设计出了铰链式关节假体;1968年,加拿大骨科医师Frank Gunston研制了第一套骨泥式金属对高分子聚乙烯的膝关节置换系统,并设计了多轴心的膝关节假体等。     

人工膝关节临床应用中的假体设计、生物力学性能、计算机辅助技术及其相关争议

文章导语:人工膝关节置换发展经历了近20年的临床实践,不断的改进设计,在哪些方面有了深入的研究?活动载荷假体与高屈曲度假体各有哪些优势?随着人们对膝关节生物力学研究的不断深入,膝关节假体设计理念在哪些方面的探索不断更新了?全膝人工关节无菌性松动失败的因素有很多种,医生们如何进行松动鉴定?人工膝关节置换至今仍存在哪些在争议着的问题?     

人工假体置换在膝关节周围恶性肿瘤中的临床应用研究

<正>骨瘤是目前常见的骨原发性恶性肿瘤之一,多发于15～25岁男性。其发病部位主要集中在长骨管状端、股骨远端及胫骨近端等膝关节周围[1],具有易复发、易转移、预后差等特点。随着放疗及化疗等技术的发展,骨肿瘤近五年生存率较高。随着人工假体材料、工艺的进步,其已成为骨肿瘤主要的保肢重建方法[2]。本研究通过跟踪观察我院行人工假体置换手术患者30例,以探讨人工假体置换在膝关     

骨水泥与非骨水泥型全膝关节假体置换效果的系统评价

背景：国外研究调查显示,在全膝关节置换中有95-2％采用骨水泥进行假体固定,但是也有专家学者认为使用骨水泥固定假体风险高。目的：应用Cochrane系统评价的方法评价膝关节置换中骨水泥型与非骨水泥型假体置换的效果差异。方法：检索Medtine（1996年1月至2011年8月1、Embase（1960年1月至2011年8月1、Cochranelibrary（2011年8月）、中国生物医学文献数据库（CBM,1990年1月至2011年8月）及相关参考文献,收集骨水泥型和非骨水泥型假体全膝关节置换的随机对照试验,采用Cochrane的方法学评价文献质量,应用RevMan5．1．2进行Meta分析。比较骨水泥型和非骨水泥型假体在术后生存率、稳定性、相关并发症、翻修率、异位骨化的差异。并使用GRADEproversion3．2．2软件对纳入研究进行证据评级。结果与结论：纳入8个随机对照试验,共1381例患者,实验组（骨水泥组）676例,对照组（非骨水泥组）705例。4个研究比较了骨水泥组和非骨水泥组假体置换后≤5年组的膝关节生存率,两组差异有显著性意义,说明置换后≤5年骨水泥组生存率高。4个研究比较了置换后〉5年组膝关节生存率,两组差异有显著性意义,说明置换后〉5年组骨水泥假体组生存率高。3个研究在不同随访时间比较了置换后假体稳定性,结果显示两组间在假体稳定性上差异无显著性。4个研究在不同随访时间比较了置换后假体相关的并发症,两组问在假体相关并发症上比较差异无显著性意义。5个研究在不同随访时间比较了置换后翻修率,两组间在假体翻修率上差异无显著性意义。3个研究在不同随访时间比较了置换后假体异位骨化,两组间在置换后假体异位骨化上差异无显著性意义。两组置换后疗效均较术前明显提高,组间比较的Meta分析结果显示,不论是≤5年组还是〉5年组,均是骨水泥型假体生存率均高于非骨水泥型假体生存率,两组在稳定性、相关并发症、翻修率、异位骨化等方面差异均无显著性意义（P〉0．05）。     

现代人工膝关节假体的研究与进展

人工关节假体是置入人体内的材料,其形态的设计、表面处理、材料选用、制造工艺以及包装的要求都十分严格。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。股骨与胫骨间的旋转对线关系是影响全膝关节置换术后效果的重要因素。合适的软组织平衡是获得良好的假体位置和力线的前提。不同膝关节假体的适应症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。下肢深静脉血栓和肺栓塞、伤口愈合不良、假体周围感染、置入后骨折、关节僵硬、置入后残留疼痛是关节置换的常见并发症。选择高质量的假体、不断开发和推广使用其配套器械是全膝关节置换术普及和发展的关键。     

全膝关节置换围手术期骨关节角度测量器的应用

背景:测量诊断在骨科应用广泛,涉及更多先天性和后天畸形的各种矫正、治疗过程.对全膝关节置换围手术期患者的患膝进行准确的测量评估意义重大.目的:以国际标准测量器Cybex Norm测量系统对全膝关节置换围手术期膝骨关节炎患者的测量结果为标准,对自行设计的一种使用简便的医用关节角度测量器进行4个维度的临床评估和检验.设计、时间及地点:分层随机对照试验,于2004-10/2006-03在北京协和医院骨科完成.对象:选择全膝关节置换围手术期膝骨关节炎患者47例(66膝),按随机数字表法分为2组,关节角度测量器组24例(33膝),Cybex组23例(33膝).方法:在治疗前、治疗后3个月和1年随访时.分别应用自行设计的医用关节角度测量器和国际标准测量器Cybex Norm型等速测量系统对2组患者进行关节活动度测量.将关节活动度测量结果在膝关节HSS量表中应用,并填写日测类比疼痛评估量表及SF-36生活质量评估量表,证实该测量器的适用范围和可重复使用性.将测量结果与主观量表评估结果进行相关性分析,以证实关节角度测量器的评估效能.主要观察指标:2组患者不同时间点关节活动度测每结果的符合率,各量表评分及关节活动度的相关性.结果:所有患者均获得随访.自制关节角度测量器的测量结果与Cybex Norm测量结果之间的符合率为98.3%.2组患者中HSS量表评分随关节活动度增加而升高(P<0.01),相关分析结果显示关节活动度与量表结果高度相关,符合患者的临床表现.结论:测量过程能被患者所接受,并可进行重复测量使用,关节角度测最器测量结果准确:测量结果能反映患者的临床症状,实现测量检查辅助临床诊断的目的.     

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。     

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。     

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.     

导航和传统全膝关节置换后肢体和假体力线恢复对比的Meta分析

背景：目前计算机辅助导航技术已经越来越多地应用于全膝关节置换中。计算机辅助导航全膝关节置换是否比传统全膝关节置换更具优势目前尚无定论。目的：系统评价计算机辅助导航和传统全膝关节置换后肢体和假体力线的恢复情况。方法：计算机检索2013年6月前PubMed/Medline、EMBASE、Cochrane CENTRAL、ScienceDirect数据库,纳入计算机辅助导航和传统全膝关节置换的随机对照试验,应用Cochrane协作网提供的RevMan 5.2.5软件进行Meta分析。选取髋-膝-踝机械轴或胫股关节角、股骨假体冠状角、股骨假体矢状角、胫骨假体冠状角、股骨假体矢状角5个指标进行比较,以偏离中线2°或3°确定为力线不良。结果与结论：共纳入19篇随机对照试验文献,共2654例（3392膝）。Meta分析结果显示,计算机辅助导航全膝关节置换后机械轴恢复精确率明显优于传统全膝关节置换,其中偏倚3°时,P〈0.00001;偏倚2°时, P=0.0008。计算机辅助导航全膝关节置换后股骨假体冠状角恢复精确率（3°）明显优于传统全膝关节置换（P=0.002）;偏倚2°时两种方案差异无显著性意义（P=0.290）。计算机辅助导航全膝关节置换后股骨假体矢状角恢复精确率（3°）明显优于传统全膝关节置换（P=0.040）;偏倚2°时两种方案差异无显著性意义（P=0.950）。计算机辅助导航全膝关节置换后胫骨假体冠状角恢复精确率明显优于传统全膝关节置换,偏倚3°时,P=0.0007;偏倚2°时,P=0.002。计算机辅助导航全膝关节置换后股骨假体矢状角恢复精确率（3°）明显优于传统全膝关节置换（P=0.030）;偏倚2°时两种方案差异无显著性意义（P=0.260）。提示计算机辅助导航全膝关节置换后肢体力线、股骨/胫骨假体力线偏倚3°以内的精确率均优于传统全膝关节置换,但股骨假体冠状角、股骨假体矢状角、股骨假体     

人工全膝关节置换术假体选择对患者膝关节屈伸功能的影响

背景随着新材料和新假体的出现和发展,全膝关节表面置换用于治疗骨性关节炎、类风湿性关节炎已经成为常规的手术方式.但仍然有许多问题困绕着术者. 目的探讨人工膝关节置换术中如何选择合适的假体及手术中影响疗效的主要因素及对患者关节活动功能的影响.设计自身前后对照研究.单位西安交通大学第一医院骨科.对象研究对象为2000-02/2003-09年西安交通大学第一医院骨科收治的36例实施了全膝关节置换术的患者.方法回顾分析了36例实施全膝关节置换术患者的48膝,用美国JohnN Install评分系统评估膝关节功能,通过比较每个患膝在术前和术后的得分评定手术效果.主要结局观察每个患膝在术前后的得分评定膝关节功能.结果术前平均评分39分,随访后平均评分85分,优良率95%.术后疼痛减轻,关节伸屈功能和活动功能有明显的改善.结论若人工全膝关节置换术中切除后交叉韧带,选用后稳定性假体,术后患者伸屈功能改善程度优于保留后交叉韧带术式,且手术简单,并发症少.术中的软组织力学平衡也是影响手术疗效的重要因素,膝关节周围组织应松解充分,否则将引起关节不稳或活动受限.围手术期采用抗凝治疗预防深静脉血栓形成及术后鼓励病员进行康复训练也是影响手术效果的重要环节.     

旋转平台型与固定平台型假体行全膝关节置换术治疗膝关节病疗效观察

目的比较应用旋转平台和固定平台假体行全膝关节置换术（total knee arthroplasty,TKA）治疗膝关节病的临床疗效。方法50例行TKA治疗的膝关节病患者,根据术中使用假体不同分为旋转平台组（22例）和固定平台组（28例）,比较2组术前及末次随访时美国膝关节协会评分（American Knee Society Score,KSS）、膝关节活动度（range of movement,ROM）、并发症及影像学资料。结果术后随访6～24个月,至末次随访时,2组KSS评分、ROM均较术前明显提高（P〈0．05）,2组KSS评分、ROM、并发症及影像学表现比较差异无统计学意义（P〉0．05）。结论应用旋转平台型和固定平台型假体行TKA治疗膝关节病临床疗效确切,早期效果相近。