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中国汉族成人股骨髁部分形态学参数测量及与下肢长度的相关性研究
目的：测量中国汉族人群股骨内外髁相关参数，并通过回归分析探究其与下肢长度的关系，为国人膝关节假体的设计以及膝关节手术提供参数依据。方法采集多中心标本。2012年10月至2013年7月，对北京、河北、新疆及重庆的186例健康成年汉族志愿者行双下肢全长CT扫描，共获得372个正常膝关节图像数据纳入研究。其中男93例，女93例；年龄17～65岁（平均36．3岁）；左右侧各186膝。通过垂直于股骨机械轴线的断层图像，在Mimics软件下进行测量，观察指标包括股骨内髁前后径、股骨外髁前后径、股骨内髁高度、股骨外髁高度、股骨外髁倾角、股骨内髁倾角、下肢长度，并计算内外髁高度差及内外髁联合倾角。按性别和侧别分组，进行独立样本t检验差异性分析；并将测量的前后径、高度及倾角与下肢力线长度进行相关性及回归分析。结果股骨外髁高度为（62．5±4．3）mm，内髁高度为（58．8±4．4）mm，股骨内、外髁倾角[（76．7±2．3）°，（88．7±2．1）°]。不同性别间下肢力线长度、内、外髁高度及内外、髁前后径的差异有统计学意义（t值分别为17．712、10．950、11．570、10．656和10．405，P＜0．05），而侧别间上述测量数据无统计学差异（ P＞0．05）。在男女人群中，下肢力线长度与内外髁高度及内外髁前后径呈正相关（ r 分别为0．741、0．753、0．729、0．720），其余则无明显相关性（r＜0．1）。在回归分析之后，得出内外髁高度及内外髁前后径相对于下肢力线长度的线性关系，并发现不同性别间，内外髁高度及内外髁前后径的变化程度不同。结论通过对较大样本多中心中国汉族人群正常膝关节影像学测量，得到相对准确的汉族人群股骨内外髁高度、内外髁前后径、内外髁倾角及与下肢力线长度的关系，可以为国人假体设计提供参考，提高膝关节股骨假体的匹配度，同时为膝关节置换手术提供了相关依据。
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人工全踝关节置换术
大多数矫形外科医生都能良好评估和治疗终末期髋或膝关节骨性关节炎患者,而踝关节骨性关节炎患者对他们而言却是个很大的挑战.踝关节融合术一直被认为是治疗终末期踝关节骨性关节炎的金标准,但是长期随访显示其存在着临近关节退变和步态改变等并发症[1,2].早期人工全踝关节系统因为骨水泥技术或者高限制性的设计失败率较高,但是随着假体设计和手术技术的改善,人工全踝关节置换术已经成为治疗踝关节骨关节炎的另一种可行性选择.
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全膝关节置换术后髌股关节并发症的病因与预防
随着假体设计、制造技术的飞速发展和手术技术的改进,人工全膝关节置换术(total knee arthroplasty,TKA)假体使用寿命逐渐延长,术后并发症逐渐减少,手术优良率达90%左右,翻修率不足3%～4%[1,2].然而,由于髌股关节负荷大、关节接触面小、瞬间接触点不断变化及其特殊的软组织平衡结构,髌骨运动轨迹易受复杂的静力性和动力性因素的影响;因此,TKA术后髌股关节并发症仍不容忽视.从临床报道来看,髌股关节的并发症仍然是TKA手术失败并导致施行翻修手术的首要原因[3,4].
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单髁膝关节置换的临床应用进展
与全膝关节置换几乎同时起步的单髁(单间室)关节置换术(unicompartmental knee arthroplasty,UKA)是膝关节置换手术的特殊形式.由于受到假体设计、手术指征以及操作技术等多方面限制,早期临床随访结果并不满意,因此一直未被骨科医生所接受.90 年代后期,由于微创手术的普遍推广,UKA也越来越受到重视.对手术指征的进一步认识以及假体设计上的不断改进,一些坚持进行UKA的医生开始陆续报道了令人鼓舞的中长期随访结果,从而为UKA的发展提供了可靠地临床依据.
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髋关节置换术后金属离子相关问题的研究进展
随着关节外科从假体设计、手术技术到术后康复的不断发展，人工关节置换被越来越多的应用于各种髋关节疾病和损伤的治疗中，全髋关节置换手术也被认为治疗严重髋关节疾病的一种标准疗法。但是人工髋关节置换术满意的临床疗效并不意味着此技术完美无缺。置换术后可通过多种途径产生释放大量的金属离子而随血液遍布全身，从而对人体产生不利影响［1］。其中金属离子的生物病理学效应，影响金属离子生成的因素和不同假体产生金属离子的差别等问题，始终是临床研究的热点，本文就这些问题的研究进展做一综述。
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可旋转铰链式膝关节假体
铰链型膝关节经历了3个不同的发展时期。第1代铰链型膝关节出现在20世纪50年代，包括Judet、Walldius、Guepar、Shiers，这种假体设计为单一方向的运动，这种简单的铰链式假体无法完成膝关节的复杂运动，并且关节面为金属与金属相接触，过多的磨损颗粒，因此松动率极高，并伴有较高的早期与晚期感染率。第2代铰链型膝关节假体出现在20世纪80年代，包括Noiles Rotating Hinge、Herbert、Spherocentric、Kinematic Rotating Hinge等。第2代假体虽然考虑到了膝关节在运动中存在旋转运动，但其还存在尺寸单一，髌骨轨道不良等问题，短期效果满意（Hilt，1981），但长期失败率较高（Shindell，1986）。第3代铰链型假体，也就是世界上广泛使用的旋转型铰链膝关节假体（ rotating hinged knee prostheses），包括S－ROM Modular Mobil－Bearing Hinge Prosthesis、Finn Knee、Link PK等。第3代铰链膝关节的设计加深了滑车槽改善髌股轨迹问题，加大股骨与聚乙烯接触加强稳定性、尺寸选择多，中期效果满意（Barrack，2000），（Jones，2001），（Wawai，1999），（Westrich，2000）。
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初次全髋关节置换术选择骨水泥或生物型固定方式的比较
人工全髋关节置换术是解除中老年髋关节疼痛和功能障碍有效的手术方法之一.随着外科技术、假体设计和材料的日益完善,影响人工髋关节长期效果的因素将较多地涉及人工关节的固定技术.目前,人工全髋关节固定分骨水泥固定和生物学固定两大类,前者是假体与骨床之间充填骨水泥,形成假体-骨水泥-骨两个界面;后者是假体与骨床直接接触,仅有骨-假体一个界面[1].如何选择固定方式,更有效地提高假体与髓腔之间的结合强度,以获取植入假体的长期稳定性,仍是一个有待解决的问题.
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充分利用计算机技术发展人工关节外科
自从上世纪 60年代 Charnley开始人工全髋关节的假体设计和临床实践 ,经过近半个世纪的飞速发展 , 人工关节置换手术已经成为治疗严重关节病变的有效方法 . 现代人工关节外科的发展是解剖学、材料学、工程学、生物力学、电子机械、遥感控制、计算机技术等学科的综合体现 , 其中计算机技术的作用尤为突出 .
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规范化治疗预防全膝关节置换术后并发症
全膝关节置换术(total knee arthroplasty,TKA)可有效缓解疼痛,改善关节功能,是治疗膝关节晚期病变的重要手段.目前全世界每年施行TKA手术约100万例.近20年来,随着假体设计及手术技术的改进,TKA的成功率达90%以上,然而,其并发症仍不容忽视.
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第四代陶对陶全髋关节置换术后陶瓷头碎裂翻修
在各种髋关节疾病的晚期,全髋关节置换术在缓解髋部疼痛、改善关节功能上取得了巨大成功.但界面磨损、无菌性松动是影响假体长期生存率的重要因素,材料的更新和假体设计的改进使界面磨损和无菌性松动率显著降低.陶瓷是目前人工关节中抗磨损的佳材料,但脆性成为其致命的缺点,经过不断改进,第三代陶瓷-陶瓷关节陶瓷破碎发生率已显著降低.第四代陶瓷具有坚硬、湿润性、液体润滑膜、惰性的特点,作为全髋关节置换假体界面更能抗摩擦和具备高度的生物相容性,具有更高的长期生存率[1].然而,陶瓷是脆性材料,陶瓷碎裂仍然是我们关注的影响陶瓷关节寿命的主要因素.本文报道广州中医药大学第一附属医院首例36 mm第四代陶瓷股骨头碎裂病例,通过文献复习,总结陶瓷头碎裂相关因素及翻修措施.
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3D打印截骨模具在伴关节外畸形的人工膝关节置换术中的应用
目的 评估个性化3D打印截骨模具在伴关节外畸形的人工膝关节置换术(total knee arthroplasty,TKA)中应用的短期疗效.方法 2014年6个月至2016年1月,厦门大学附属福州第二医院收治7例(8膝)关节置换伴关节外畸形,应用3D打印个性化截骨模具进行全膝关节置换手术,男1例,女6例;年龄54～85岁,平均65岁;单膝7例,双膝l例.末次随访时,与术前比较胫股角、膝关节活动度、HSS (Hospital for Special Surgery,HSS)评分.结果 术后切口均Ⅰ期愈合.本组7例(8膝)均获随访,随访时间3个月～2年,平均1.7年.X线片复查示,随访期间假体位置良好,未发现松动、下沉;末次随访时胫股角为与术前比较,差异具有统计学意义(P＜0.05).膝关节疼痛症状明显改善或消失,步态正常.末次随访时,膝关节活动度:屈110～130°,平均115°,与术前比较,差异具有统计学意义(P＜0.05).伸直0°,与术前比较,差异具有统计学意义(P ＜0.05);HSS评分较术前显著提高,差异具有统计学意义(P＜0.05).结论 个性化3D打印截骨模具在伴关节外畸形的人工膝关节置换术中的应用可获得理想的假体位置和下肢力线,以及早期优良的临床疗效,远期疗效仍需长期的临床结果来证实.
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3D打印在中国骨科应用的现状与未来
3D打印正以惊人的速度向医疗领域渗透.所有领先的骨科医疗器械公司都开始利用3D打印技术研发新的植入产品.现在,在骨科领域,3D打印正快速的完成从实验室到临床的科技成果转化.不仅仅用3D打印技术制作各种解剖模型、手术导板,也用它来研制各种新型的植入物,如髋臼臼杯、脊柱椎体等.未来3D打印将会发挥其更大的优势——制作患者定制型的假体.因此,只有真正意义上的临床转化才能展现3D打印的价值和未来.目前,3D打印技术面临的一个主要的制约是来自于政府的政策监管,特别是对于患者定制型假体这一领域.3D打印技术的出现,也许给了中国骨科研发自主创新的医疗器械赶上西方发达国家一个机会.
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腰椎间盘人工髓核置换术后翻修一例
编者按人工髓核假体置换是近年来开展的一项新技术,目前国内一些医疗单位已开展了此项技术.对于腰椎间盘突出症手术病例,是否需要做人工髓核植入,目前尚有较大争议.从现有资料看,人工髓核置换术后假体移位的发生率较高,并发症严重,说明在假体设计、材料的生物相容性以及手术操作技术等方面尚欠成熟.因此,临床上开展此项技术应十分慎重,特别是对于手术适应证的掌握应当十分严格.
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人工关节假体周围感染诊断的进展
近年来,人工关节置换在假体设计、固定和假体周围感染的控制等方面取得了较大进展.预防性使用抗生素、自身防御机制、层流手术室等预防措施使假体周围感染的发生率大大降低.尽管如此,假体周围感染仍然是导致人工关节置换手术失败严重的并发症之一,给患者造成严重的生理、心理以及经济上的负担.临床上,对于诊断假体周围感染尚无完美的敏感性和特异性实验检查手段.
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股骨近端三维几何形态重建
目的通过计算机辅助设计对国人股骨近端三维形态进行重建和几何参数测量,以便为国产假体设计和研究及为术前医生选择假体提供有用的帮助. 方法本研究利用CT对160名正常国人股骨近端进行数据的采集,在此基础上,将所采集的CT数据通过计算机辅助设计进行股骨近端的重建,建立起国人股骨近端大体形态的实体模型.我们定义股骨轴线为过峡部及小粗隆中点上20 mm断层几何中心点的连线,通过对股骨进行二维及三维空间的参数测量、分析、比较,了解国人股骨形态学的特点. 结果本组研究中,头心-干轴距(offset)平均为37.6 mm、颈干角平均为127.4°,与白种人相比存在明显差异(P<0.001);男性与女性的头心-干轴距、股骨头、小粗隆中点上方20 mm髓腔内径、小粗隆中点水平髓腔内径有显著差异(P<0.01),而各性别中不同年龄组间的对应参数间多数无显著差异;随着股骨近端向远端移行,股骨髓腔内长径与股骨颈平面的夹角在增加.结论计算机辅助设计进行CT的重建,更加便于对股骨的大体形态学的研究以及参数的测量;国人有必要设计符合自己解剖特点的股骨假体;性别因素在假体设计中是否需要考虑有待于进一步研究;股骨髓腔的扭转角以及小粗隆中点上方20 mm横断面上长径与股骨颈前倾角间存在的夹角对于骨科医生手术操作及假体设计者有一定的指导意义.
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重组人骨形态发生蛋白-2用于人工关节生物固定方法的研究
目的探讨复合重组人骨形态发生蛋白-2(rhBMP2)植入体对骨-假体界面骨长入及结合强度的作用.方法将多孔金属表面植入体(PCA)与复合rhBMP2的PCA植入体、HA涂层植入体及PCA表面喷涂HA植入体植入犬皮质骨并综合运用X线摄片、软X线照相、不脱钙骨组织磨片、荧光显微镜检查、骨组织计量学分析及生物力学测定等方法对骨-植入体界面的骨长入及界面的结合强度进行了比较分析.结果术后软X线照相、组织学、骨组织计量学及生物力学比较分析显示复合rhBMP2的植入体在各时间组的新生骨形成率和界面剪切强度均优于其它各组;以4周时为明显,且差异有非常显著意义.结论植入体复合rhBMP2后在促进早期骨-假体界面的骨长入和结合强度方面优于其它各种方法,有利于早期骨与假体间的结合和固定.
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人工髋关节翻修术的发展趋势及国内现状的思考
现代人工全髋关节置换技术是20世纪骨科领域里程碑式的进展之一,为治疗终末期髋关节疾患开辟了新天地.然而,在其不断发展、革新的历程中,由于无菌性松动、感染、脱位以及骨折等原因导致的关节置换失败如影相随.人们在努力改进手术技术、优化假体设计以降低失败率的同时,也不断加强对失败病例的特点分析及治疗方案研究.历经30余年的探索与循证实践,现代人工髋关节翻修术逐渐自成体系,形成了一套相对规范的分型评估系统[美国骨科医师学会( AAOS)分型、Paprosky分型]和分级治疗原则.尤其是近10年来,随着组织工程学、材料工程学以及生物力学的不断发展和进步,髋关节重建技术和假体材料的不断推陈出新,更新的理念和假体设计也相继问世.实现初期紧密的压配稳定及远期长久的生物固定成为现代翻修技术追求的目标和原则.非水泥型的生物固定方式、假体材料的类骨化设计、假体部件的组配式植入模式以及手术技术趋于简化等都是追求这一目标的具体体现,也是人工髋关节翻修领域呈现出的新趋势.
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髋关节表面置换术失败原因分析及预防策略
第一代髋关节表面置换(hip reurfaeing arthroplasty,HRA)由于假体设计、材料特性及摩擦界面加工工艺等方面存在较多缺陷而导致了很高的早期失败率(12%～60%),因而几乎被放弃使用.
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特殊设计的透气性硬性角膜接触镜矫治继发性圆锥角膜的临床研究
目的 探讨特殊设计的透气性硬性角膜接触镜(RGPCL)矫治继发性圆锥角膜的效果.方法 回顾性研究.对89例(102只眼)来北京北医眼视光学研究中心就诊的继发性圆锥角膜患者通过病史询问和裂隙灯检查法、角膜地形图、综合验光仪、角膜内皮细胞检查及A超和角膜厚度测量进行综合分析,同时针对不同的角膜形变选择不同材料和设计的角膜接触镜进行屈光矫正,并定期观察视力的稳定性和角膜改变.采用配对t检验对框架眼镜与RGPCL矫正视力,戴镜前与戴镜后的角膜曲率和角膜地形图各参数进行比较.结果 角膜屈光手术后继发圆锥角膜有56例(67只眼),其中准分子激光原位角膜磨镶术后53只眼,光学性角膜切削术后4只眼,放射状角膜切开术后10只眼.病变区域角膜厚度＜400 μm,有些存在薄翳或斑翳,角膜地形图显示角膜局域性前突,角膜强主径线屈光力(SK)为47.56～ 69.72 D,角膜散光度数4.00～14.00D,不规则形变明显,可见不同程度基质条纹样改变和Fleischer环.外伤术后继发圆锥角膜有31例(31只眼),除有角膜损伤的瘢痕混浊,角膜内皮密度降低和多形变之外,尚有15只眼为无晶状体眼,另外存在不同程度的虹膜、瞳孔、玻璃体和视网膜的损伤.抗青光眼手术、白内障摘除及人工晶状体植入术后继发圆锥角膜1例(2只眼).另有1例(2只眼)病毒性角膜炎反复发作后继发性圆锥角膜,病变区大片斑翳,轻度薄化,多量新生血管侵入,角膜表面凹凸不平.上述102只眼裸眼视力均较低下,采用非球面、中心及周边多弧面、Rose K、Piggyback等特殊设计高透氧或超高透氧RGPCL配戴后,90％视力可提高至4.9或以上.随访发现RGPCL矫正视力基本保持稳定,尚有一些病例有一定提高.戴镜前患者散光度数、角膜表面规则性指数及角膜表面非对称性指数分别为(5.21±3.39)D、1.55±0.65、2.71±1.33,戴镜后分别为(4.25±2.97)D、1.22±0.44、1.86 ±1.16,差异均有统计学意义(t=2.389,2.645,2.255；P＜0.05).戴镜后未见角膜厚度和角膜内皮细胞的明显改变.结论 采用特殊设计的RGPCL矫正角膜屈光手术后或外伤术后继发性圆锥角膜,不仅可以达到良好的矫正视力,而且可以在一定程度上促使角膜平坦化、规则化,获得良好的矫形效果.
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不同材料及设计的人工晶状体球面像差特性研究
目的 探讨传统人工晶状体(IOL)材料及设计等因素对其球面像差特性的影响.方法 实验室搭建IOL波阵面相差测量光路系统,运用Hartmann-Shack检测仪实施像差测量.将8种不同类型IOL分为2组:不同材料组(SA60AT、AR40e、SI40NB、PC330UV)和不同设计组(821T、PC155、PS53ANB、UV2265N),在3、4、5、6、7 mm通光孔径(模拟瞳孔变化)下对每组内每种IOL分别进行连续像差测量,处理并分析其测量结果.结果 随通光孔径不断扩大,两组IOL球面像差均线性增大,通光孔径大小与IOL球面像差呈正相关关系(r=0.6465,0.7872;P＜0.01);在3～7 mm通光孔径下,8种IOL中分别有8、5、3、2、2种总像差符合Rayleigh判断.随通光孔径增大,符合量递减.不同材料组中,高折射率丙烯酸酯型IOL球面像差大(P＜0.01),低折射率的丙烯酸酯型IOL球面像差小(P＜0.01),硅凝胶型及PMMA型IOL的球面像差介于以上两类IOL之间;不同设计组中,双凸(后＞前)型IOL球面像差大(P＜0.01),凸平型IOL球面像差小(P＜0.01),双凸(前＞后)型IOL及双凸(前=后)型IOL球面像差介于以上两种IOL之间.结论 不同材料和设计以及不同通光孔径下,IOL的像差特性均发生很大变化,这为IOL的不断改进提供了参考依据.诸因素影响IOL像差的确切机制尚待进一步研究.
