髌股关节生物力学研究及其意义

本文综述了国外近年来采用压敏片及压力传感器对髌股关节接触力、接触面、运动力学、病理力学以及手术方法等进行生物力学实验研究的进展，指出关节接触面压力过高是髌股关节病发生的重要病因，胫骨结节前移术显著地降低了髌股关节接触力，是治疗髌股关节疾病有效的手术方法。     

国人髌骨形态学研究及其在髌骨假体设计中的意义

目的通过研究正常国人髌骨关节面的形态学特征,探讨它们在国人髌股关节假体的髌骨假体设计中的意义。方法通过影像学方法对国人髌骨的Wiberg分型进行流行病学统计分析,并将国人统计学结果和西方人数据进行比较。结果200例国人髌骨的Wiberg分型结果为:Ⅰ型23例占11·5%,Ⅱ型占128例64%,Ⅲ型42例占21%,Ⅳ型7例占3·5%,在国人髌骨中WibergⅡ型占大多数,WibergⅠ型只占少部分。结论在国人髌股关节假体设计过程中,髌骨假体的形态以WibergⅡ型为模板采取偏心型设计更符合国人髌骨形态学特征。     

髌股关节病中髌骨外侧骨赘形成的相关危险因素分析

目的 分析髌股关节病中髌骨外侧缘骨赘形成的相关危险因素。方法 回顾分析2015年12月至2019年12月由北京大学第三医院同一医生手术的连续75例符合纳入和排除标准的髌股关节病患者的临床资料。其中男21例,女54例;平均身体质量指数(body mass index, BMI)为(25.3±2.9) kg/m²;年龄28～78岁,平均(55.1±12.2)岁。运用独立样本t检验、χ²检验和秩和检验对相关危险因素进行单因素分析,相关危险因素包括年龄、病程、性别、BMI、髌骨软骨损伤等级、内外侧间室损伤等级和髌骨外侧倾斜角(patellar tilting angle, PTA)。本研究运用Outer-bridge分级评估髌骨软骨损伤等级和内外侧间室损伤等级,运用PTA评估髌骨排列异常。本研究将单因素分析结果P≤0.1的相关危险因素纳入多因素分析,运用Logistic回归进行多因素分析。结果 单因素分析中,有骨赘组和无骨赘组相比,年龄(t=-2.026,P=0.046)、髌骨软骨损伤(Z=-2.651,P=0.008)和内侧间室损伤程度(Z=-2....     

Ⅱ、Ⅲ型髌骨解剖类型间髌股关节应力分布对比研究

[目的]采用三维有限元方法对比分析不同髌骨解剖类型间髌股关节应力分布的差异。[方法]根据Wiberg髌骨解剖分型方法,选取髌骨解剖形态为Ⅱ、Ⅲ型健康青年男性志愿者各1例,获取其膝关节磁共振图像,应用Mimics软件提取髌股关节轮廓曲线,再经AutoCAD软件及SolidWorks软件对曲面进行反求拟合、修整装配,生成了表面光滑的髌股关节骨软骨三维实体模型,并应用ABAQUS软件定义各部件材料力学属性、网格划分后,进行髌股关节应力分析对比研究。[结果]本研究基于活体髌股关节矢状位二维FLASH序列MRI图像,通过手工提取髌股关节骨、软骨轮廓,并利用AutoCAD软件对其进行精确的修整与装配,定义材料力学属性及网格化分后,成功构建了相应的Ⅱ、Ⅲ型髌股关节骨、软骨三维有限元模型。在屈膝30°状态下,股四头肌肌力200 N时,Ⅱ型髌骨髌股关节接触面最小应力0.138 MPa,峰值应力2.364 MPa,平均应力1.018 MPa;应力较均匀分布于髌股关节接触面的内侧、中央、外侧面的广泛区域;Ⅲ型髌骨髌股关节接触面最小应力0.209 MPa,峰值应力2.509 MPa,平均应力1.347 MPa;应力分布不均匀,主要集中于外侧髌股关节面。[结论]Ⅲ型髌骨因其解剖形态对称性较Ⅱ型髌骨下降,容易导致相应髌股关节的异常应力分布,并可能是导致软骨损伤及骨性关节炎的重要病因。     

安装大腿近侧气囊止血带对髌股关节运动的影响

目的探讨膝关节屈曲和伸直状态下安装大腿近侧气囊止血带对髌股关节运动的影响。方法收集住院的非髌股关节疾病患者,选择膝关节20侧,在腰麻或连续硬膜外状态下屈膝30°时测量膝关节髌骨高度和股骨滑车角,然后分伸膝位安装止血带和屈膝位安装止血带两组自身先后对比,测量膝关节不同屈曲角度下Laurin髌股关节外侧角和Merchant吻合角。比较气囊止血带在膝关节不同屈伸状态下对髌股关节运动学的影响。结果在膝关节屈曲30°时,髌骨高度的Caton指数为(1.02±0.19),股骨滑车角(138.9±7.4)°。在膝关节屈曲过程中,髌股关节呈现Merchant吻合角增大的趋势,尤其在膝关节屈曲30~45°的时候变化明显,当屈曲角度继续增大时吻合角基本稳定;Lauren髌股关节外侧角保持相对稳定。伸直位和屈曲位安装止血带引起髌股关节Merchant吻合角和Lauren髌股关节外侧角间的差异没有统计学意义。结论在正常膝关节,大腿近侧气囊止血带对髌股轨迹的影响主要表现为最初屈曲的45°内Merchant髌股吻合角的的增大,而Laurin髌股关节外侧较保持相对稳定。伸直位和屈曲位安装大腿近侧气囊止血带对正常膝关节髌股关节运动的改变没有统计学意义。     

半月板不同切除术对髌股关节影响的生物力学研究

目的探讨半月板不同部位,不同程度切除后对膝关节髌股关节的影响,为半月板不同切除术的比较提供生物力学依据。方法采用6具人膝关节新鲜标本,保留内、外侧副韧带、关节囊及膝关市伸膝装置,Staubli机器人模拟生理状态下膝关节站立至下蹲屈膝过程,采用超低压型压敏片测量完整膝关节和半月板不同部化及程度切除术后不同屈膝角度下髌股关节接触面积、接触压,并用SPSS 12．0进行双因素方差分析。结果1．无论何种状念的半月板切除,其髌股关节接触的总体趋势没有改变,即膝火节心曲0°～90°髌股关节的接触面积会逐渐增加;2．半月板部分切除与正常膝关节在髌股接触面积、髌股平均接触从压力间的差异无统计学意义;3．外侧半月板全切除与正常膝关节在髌股接触面积之间的差异有统计学意义,其骸股接触面积在各个屈曲角度均小于正常膝关节,其髌股接触平均压力存各个屈曲角度均大于正常膝关节的髌股接触平均压力;4．内侧十月板全切除与正常膝关节在髌股接触面积间的差异无统计学意义,内侧半月板全切其在膝关节屈曲0°～30°之间其髌股关节平均压力均大于正常膝关节髌股关节间平均压力;60°～90°之间与正常膝关节髌股关节间平均压力间的差异无统计学意义。结论外侧半月板全切除术后髌股关节高接触压力、内侧半月板全切除术后髌股关节低接触压力及半月板部分切除术后髌股关节压力分布小均是术后髌股关节炎发生不可忽视的原因。     

全膝置换术后髌股关节的运动力学改变及其影响因素

髌股关节问题是全膝置换术(TKA)后最常见的并发症之一,最近的一些资料显示,TKA术后髌股关节并发症的发生率为1.5%～12%,占人工膝关节翻修的50%[1,2],包括膝前痛、髌骨骨折、髌骨不稳、软组织撞击和假体磨损、松动等.目前的技术已能使手术后的膝关节活动度超过90°,但研究表明髌股关节的接触应力在膝关节屈曲超过90°后明显增高;再者,TKA的手术人群呈现年轻化趋势,术后的活动量来越大,因此今后髌股关节的问题会愈加突出.     

股四头肌对髌股关节影响的临床和实验观察

目的 从临床和实验二个方面研究股四头肌对髌股关节运动的影响。方法 对一组２６例５２膝患者进行性ＣＴ检查,了解股四头肌收缩状态对髌股关节排列的影响;对一组标本生物力学实验,用压敏片技术直观地测得股四头肌肌力变化对髌股关节接触压力的影响。结果静力性ＣＴ检查发现在１２膝髌半脱位和１４膝髌骨半脱位和１４膝髌骨外倾,其余病例动力性ＣＴ检查发现在２１膝在股四头肌收缩状态下髌骨半脱位,９例髌骨外倾。力学实验中     

髌股关节准动态三维运动模型的构建及其应用

[目的]利用多角度静态核磁共振扫描图像重建在体髌股关节准动态三维运动模型,并以此动态模型计算屈伸膝过程中的髌骨运动轨迹、髌股关节旋转轴。[方法]选择1名健康成年男性,对其右膝关节分别在0°、30°、60°、90°、120°5个屈膝角度进行核磁共振扫描,将扫描结果以Dicom格式导入Mimics软件中,提取髌骨、股骨轮廓,重建五个屈膝角度的静态髌股关节三维模型,再将五个静态模型导入逆向工程软件Rapidform中进行同一坐标系的配准,利用三次样条插值算法,将离散静态模型配准为动态三维运动模型;并据此动态三维模型计算髌骨运动轨迹和髌股关节旋转轴。[结果]基于静态核磁共振图像可以快速构建准确而无辐射的髌股关节准动态三维运动模型,以此动态模型计算出的髌骨运动轨迹和髌股关节旋转轴与既往文献结果相一致。[结论]在屈膝过程中,髌骨随着屈膝角度的增加相对于股骨滑车不断俯屈,同时轻度的外倾和外旋,而髌股关节旋转轴波动在股骨通髁线附近。     

非髌骨表面置换的全膝关节置换术后髌骨弹响综合征的危险因素分析

目的分析非髌骨表面置换的全膝关节置换术(TKA)后髌骨弹响综合征的危险因素。方法回顾性分析2020年6月至2021年6月山西医科大学第二医院关节科行TKA治疗的222例患者资料。男43例, 女179例;类风湿关节炎38例, 关节炎184例。根据术后有无发生髌骨弹响综合征分为髌骨弹响综合征组(n=56)和非髌骨弹响综合征组(n=166), TKA术后早期髌骨弹响综合征的发生率为25.2%(56/222)。记录患者性别、关节炎类型、假体类型(PS假体和CR假体)、术后膝关节活动度、术后髌骨厚度、Insall-Salvati指数、术后关节线高度、术后下肢肌力分级、胫骨平台至髌腱距离等, 并通过单因素分析和logistic分析确定髌骨弹响综合征的危险因素。结果单因素分析结果显示两组假体类型、术后关节线高度、术后下肢肌力分级、胫骨平台至髌腱距离差异均有统计学意义(P<0.05)。logistic分析结果显示:PS假体相对CR假体是独立危险因素(OR=2.791, 95%CI: 1.411～5.521,P=0.003), 下肢肌力分级提高是独立保护因素(OR=0.295, 95%CI: 0....     

外侧支持带松解术后髌骨轨迹的分析

[目的]探讨膝关节外侧支持带松解前后髌骨轨迹的变化,寻找外侧支持带松解术后部分病例效果不佳的原因。[方法]临床采集符合纳入标准的92例(138膝)样本,松解前后分别行10°、20°、30°和40°屈膝位髌股关节CT扫描,测量髌股适合角,髌骨外移角和股骨远端内侧扭转角,比较松解前后髌骨轨迹的变化。[结果]通过测量髌股适合角,髌骨外移角发现髌骨轨迹29膝松解后无改善,109膝明显改善。109膝的股骨远端内侧扭转角均9°,29膝的股骨远端内侧扭转角均9°。说明股骨远端内侧扭转角可能是影响外侧支持带松解后髌骨轨迹的一个重要因素。[结论]外侧支持带松解术是治疗髌股关节紊乱症非常有效的手术,但是术后部分病例效果并不理想,尤其是长期随访效果,其中原因并不明了,通过实验发现术后髌骨轨迹未发生改变可能是主要的原因,而股骨远端扭转可能是影响髌骨轨迹恢复的重要因素。     

髌股关节发育不良对髌骨脱位磁共振成像表现的影响

背景：当存在髌股关节发育不良时,髌骨脱位的损伤程度较轻,因此更加依赖影像学诊断。 目的：比较髌股关节发育不良患者和髌股关节发育正常患者髌骨脱位时磁共振成像（MRI）表现的异同。 方法：回顾性分析54例经临床证实的髌骨脱位患者的MRI影像学资料。髌股关节发育不良患者32例,髌股关节发育正常患者22例。记录患者MRI中髌骨内侧骨挫伤或撕脱骨折、髌骨关节面骨软骨骨折、股骨外侧髁外侧部骨挫伤、髌股内侧支持带撕裂等情况。 结果：髌股关节发育不良组的32例患者中,髌骨内缘骨折12例,内侧支持带损伤10例,髌骨软骨损伤7例,股骨外髁骨挫伤18例;髌股关节发育正常组的22例患者中,髌骨内缘骨折8例,内侧支持带损伤14例,髌骨软骨损伤14例,股骨外髁骨挫伤14例。两组在内侧支持带损伤和髌骨内缘骨折上有显著统计学差异（P＜0.05）。 结论：MRI可以较好地诊断髌骨脱位。当髌股关节发育不良时,内侧支持带损伤和髌骨内缘骨折的发生率降低。     

髌股关节稳定机制的解剖学及生物力学研究现状

临床上常见的膝前痛、髌骨软骨软化症及全膝关节置换术后出现的髌骨不稳等多与髌股关节的失稳或者轨迹异常有关,治疗此类疾病的关键就是要维持髌股关节的稳定性。近年来,国内外对髌股关节的稳定机制做了一些研究,从大体解剖学观测及髌股接触面积和髌骨运动轨迹的生物力学等方面做了一些探讨,本文主要从解剖学及生物力学方面对近年来髌股关节稳定机制的研究进展作一综述。     

髌股关节异常排列和运动轨迹的动态磁共振研究

目的 观察屈膝过程中健康者及有前膝痛病人的髌股关节的排列和运动轨迹。方法 24个有膝前区疼痛的病人(28膝)参加了本组研究,髌股关节在不同屈曲位置经磁共振成像。5个健康志愿者(10膝)作为对照。测量每一屈曲位置时髌骨运动轨迹及髌股排列情况。同时进行了股四头肌收缩时的动力性检查。结果 28个有症状的髌股关节中有13膝有髌骨外侧半脱位,8膝髌骨外侧倾斜,7膝正常。在股四头肌收缩时的动力性检查时,有髌骨外侧半脱位的病人均有不同程度的半脱位加重。没有半脱位的15膝中有4膝出现了半脱位,5例髌骨倾斜,2例半脱位并倾斜。结论 屈膝前30°范围内的股四头肌收缩时的动态磁共振能提高髌股关节异常的检查准确性。     

椎体的生物力学性能及其影响因素

人的脊柱是一种复杂的结构。随着人们对现代骨生理、骨生物力学与骨质疏松[1] 、骨折与骨质疏松[2 ] 以及脊柱内固定 (尤其是前路 )等问题认识的深入 ,椎体生物力学日益受到重视。脊椎的功能单元是运动节段 ,包括 2个椎体及其间的软组织。椎体主要由多孔的松质骨构成 ,周围的密质骨较薄 ,呈短圆柱状 ,中部略细 ,两端膨大 ,上、下面粗糙 ,可分为 2个区域 :中心部凹陷多孔由软骨板 (终板 )填充至边缘的高度 ;边缘部突起且为密质骨与椎间盘牢固附着。已证实边缘部位突起是由纤维环和前、后纵韧带牵拉而成[3] 。松质骨的骨小梁是按纵横主应力迹…     

髌骨内推治疗髌股关节炎

[目的]探讨髌骨内推治疗髌股关节炎的临床应用方法及疗效。[方法]在对照组的基础上另加用髌骨内推手法治疗,然后采用The Western Ontario And Macmaster(WOMAC)评分标准进行效果评分。[结果]采用WOMAC评分,比较治疗前、开始治疗后1.5、3、12个月评分的差异,结果显示:治疗1.5个月后治疗组和对照组无显著性差异,可能是由于髌骨内推手法中或多或少都会存在下压髌骨的趋势,导致髌骨骨髓水肿或者下压髌骨导致滑膜水肿,产生副作用,随着水肿的减退,髌骨内推的疗效可以持续到治疗后12个月,并且有显著性差异。[结论]髌骨内推可手法松解髌股关节外侧支持带,有效地改善髌股关节的对合关系,为临床治疗髌股关节炎开辟了新的治疗途径,具有较广阔的应用前景。     

胫骨结节前内移治疗髌骨半脱位合并髌股关节骨关节病的预后因素分析

目的 :探讨胫骨结节前内移术治疗髌骨半脱位合并髌股关节骨关节病的临床效果及影响因素。方法 :对 1995年 6月～ 2 0 0 2年 11月 43例 ( 5 7膝 )诊断为髌骨半脱位合并髌股关节骨关节病的患者采用“胫骨结节前内移位 ,外侧支持带松解 ,清理钻孔术”治疗 ,并对术前和术后的主观症状、X线、改良Lysholm髌股关节功能评分进行比较。结果 :随访时间平均 3 5个月 ,主观优良率为 84%。平均改良Lysholm评分从术前 49分上升到术后 83分 ,提高了 3 4分 ,客观优良率为 81%。性别、侧别、年龄、随访时间及是否合并高位髌骨对治疗结果无明显影响。髌骨形态为WibergⅡ型与合并髌骨倾斜的患者治疗结果虽有更好的趋势 ,但无统计学差异。髌骨全关节面软骨磨损、伴有胫股关节软骨退变以及病程超过 10年的患者手术效果差。结论 :胫骨结节前内移术治疗髌骨半脱位合并髌股关节骨关节病可以获得比较满意的效果。髌骨全关节面软骨磨损 ,伴有胫股关节软骨退变以及病程超过 10年为预后差的危险因素。     

国人髌骨的髌股接触率比较及其意义

目的研究正常国人髌骨内外侧软骨面的髌股内外侧接触率,探讨其在国人髌骨假体设计中的意义。方法选取W ibergⅡ型的新鲜冷冻膝关节尸体标本10具,利用Instron 8501生物力学测试仪,模拟生理状态下膝关节屈伸过程,用压敏片法测量各屈膝度髌骨内外侧软骨面的髌股接触面积,计算出髌股接触率。结果各屈膝度髌骨外侧软骨面的髌股接触率明显大于内侧(P<0.01),屈膝早期(20°~60°)甚至高出1~2倍。结论在国人髌股关节假体的设计中,其髌骨假体应以W ibergⅡ型为模板,采取偏心型设计,将更符合国人髌骨的形态学特征。