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关节镜下前交叉韧带重建移植物的研究进展
膝关节前交叉韧带(Anterjor cruciate Ligament ACL)是膝关节重要的静力与动力性稳定结构,与其他韧带一起共同保持胫股关节的正常运动.
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全膝关节置换术中胫骨假体旋转确定方法的比较研究
目的 对目前全膝关节置换术(TKA)中常用的2种确定胫骨假体旋转位置的方法 进行比较,以期为术中胫骨假体的正确旋转放置提供参考.方法 连续行初次单侧TKA手术30例.术中于胫骨截骨面上标识出胫骨前后轴、后交叉韧带中点与胫骨结节中内1/3连线、后交叉韧带中点与ROM技术确定的胫骨前方标志点连线.数码相机垂直于截骨面进行图像摄取后转移至电脑,借助于软件系统分别测量胫骨前后轴与上述2条连线的夹角.结果 胫骨结节中内1/3与后交叉韧带中点的连线同胫骨前后轴之间的平均夹角为(11.3±34)°,ROM技术获得的前方标记点基本位于髌腱内侧缘,其与后交叉韧带中点连线同胫骨AP轴之间的平均夹角为(0.8±2.2)°.结论 国人TKA术中,当以胫骨结节中内1/3为标准行胫骨假体旋转放置时,有导致胫骨假体相对于股骨假体外旋过度的可能.当术中进行了正确的股骨假体旋转放置及软组织松解和平衡后,采用ROM技术能够获得更为正确的胫骨假体旋转放置.
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陈旧性膝前外侧不稳治疗方法的改进
晚期前十字韧带、外侧副韧带损伤,无理想的治疗方法,产生创伤性关节炎是必然趋势.我们应用Chmley关节夹使半脱位的胫股关节解剖复位、固定,并重建前十字韧带、外侧副韧带,恢复膝关节的生理解剖及生物力学,获得满意的治疗效果.
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单间室膝关节置换术
单间室膝关节置换(unicompartmental knee arthroplasty,UKA)的概念早在1952年由McKeever实现,他将一个金属的单侧胫骨平台假体植入病变一侧的胫股关节间室,用于治疗单一间室的膝关节骨关节炎[1].现代意义上的单髁膝关节置换(unicondylar knee arthroplasty,UKA)是1973年由Marmor设计的单髁表面置换假体,此后的很多固定平台单髁置换假体都是模仿他的设计.
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胫股关节吻合性对人工膝关节聚乙烯磨损的影响
人工关节置换术是矫正关节畸形、解除关节疼痛、重建关节功能的主要手段。多年来,人工全髋、全膝皆以聚乙烯为关节形成表面,随着人工关节置换的广泛开展,聚乙烯磨损问题越来越引起人们的关注。聚乙烯磨损及其产生的碎屑和磨损颗粒所引发的生物学反应及导致的骨吸收、骨溶解,是造成假体松动、人工关节翻修的主要原因[1,2]。与人工髋关节的球洞几何形态相比,人工膝关节的几何形态要不吻合的多,胫骨假体表面常承受较大的接触应力,较易产生磨损[2,3],理论上关节形成表面越吻合,聚乙烯磨损越少,不同的胫股关节吻合性,对假体磨损产生较大的影响[2-6]。此外,就吻合性对聚乙烯磨损的影响而言,尚受到假体类型及膝关节运动学的影响,如屈膝过程中,股骨髁的后滚动和膝关节的旋转运动易造成胫骨聚乙烯表面局部应力集中,加重聚乙烯磨损,这就使得胫骨关节吻合性对聚乙烯磨损的影响问题变的更加复杂。
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关键词:
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股骨髁髌股、胫股关节运动重叠接触区域及其生物力学测定
目的:明确膝关节运动时胫骨、髌骨与股骨髁接触的重叠区域,测量并比较分析重叠区域内髌股、胫股关节各自接触压大小及分布特点,探讨髌股关节置换术中股骨滑车假体长度的设计.方法: 收集8具新鲜膝关节尸体标本,在Instron 8501生物力学测试仪上构建实验平台,模拟生理状态下膝关节站立到下蹲屈膝的过程,采用染色法描记重叠区域、压敏法测量髌股、胫股关节在该区域接触压.结果: 股骨髁关节面存在髌股、胫股关节运动重叠接触区域,范围大致相当股骨髁髌股关节接触区域内、始于屈膝75°髌股接触部的后部分区域;重叠区域内髌股、胫股关节各自接触压测定显示,前者的接触压明显高于后者.结论:股骨滑车假体的有效长度应涵盖髌股关节在股骨髁所有接触区域.
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胫、股骨关节软骨及半月板在不同屈曲角度下的三维有限元分析
目的:应用有限元法分析不同屈曲角度下胫、股骨关节软骨、半月板的生物力学特性以指导临床工作.方法:基于正常成人志愿者MRI数据建立全膝关节有限元三维模型,通过对模型施加350 N垂直载荷,模拟分析不同屈曲角度下胫、股骨关节软骨、半月板的应力值,并分析结果.结果:在屈曲0°、30°、60°、90°时,关节软骨和半月板各有一个应力集中部位,且半月板和胫骨平台软骨的大应力值均大于股骨髁软骨.结论:胫骨平台软骨和半月板是主要的承重结构,运动损伤和关节退变好发于胫骨平台软骨和半月板,与此处应力较大有关.
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内侧胫股关节间隙狭窄时利用膝前外侧经髁间入路联合后内侧入路处理内侧半月板损伤——附1例报告
内侧半月板后角损伤是一种非常常见的损伤,尤其多见于膝关节前交叉韧带断裂的患者.通常探查和处理内侧半月板都是通过内侧胫股关节之间的间隙来操作.但临床上常常碰到内侧胫股关节间隙狭窄的患者.同时,如果是断裂病史较长和多次扭伤的患者,经常会出现内侧髁间嵴较明显的骨赘增生.这样就使我们从前外侧入路进行关节镜探查及手术处理的路径和视野受限更加明显.在这些情况下,单纯经胫股关节之间的间隙处理内侧半月板后角损伤经常会变得非常困难.
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人工膝关节假体设计对人工全膝关节置换术后髌股关节功能的影响(下)
对"后滚"现象的再认识与内侧轴心膝关节20世纪80年代末,随着MRI技术的出现,尤其是开放磁场磁共振成像技术的出现,使人们在三维空间内同时研究膝关节内、外侧室胫股关节的对应关系成为可能.Niitsu等[1]首先于1990年报告了利用MRI技术研究膝关节运动学的方法.随后Freeman等[2]采用MRI技术针对膝关节屈曲过程中胫股关节的对应关系进行了一系列的研究.
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人工膝关节假体设计对全膝关节置换术后髌股关节功能的影响(中)
膝关节屈曲轴线对髌股关节的影响经典膝关节运动学认为,膝关节并不按固定轴线屈曲.在膝关节由伸直到屈曲的过程中,其屈曲轴线不断由股骨髁的前上方向股骨髁的后下方移动,即膝关节的瞬时旋转中心呈反写的"J"形(J curved instant center of rotation).经典的反"J"形瞬时旋转中心理论可以圆满地解释为获得足够的活动度膝关节骨性结构必须满足的两个条件之一,即随着膝关节不断屈曲股骨后髁的曲率半径必须不断减小,以避免股骨后方与胫骨上端发生撞击.另一条件是膝关节屈曲过程中胫股关节的接触点必须不断后移,即经典膝关节运动学中认为的"后滚".与此同时,"J"形瞬时旋转中心现象的存在,充分体现了生物界解剖与功能相适应的基本法则.随着膝关节逐渐屈曲,躯体中心远离膝关节,重力的力臂延长,对伸膝装置提出了更高的要求."J"形瞬时旋转中心理论认为,膝关节屈曲过程中膝关节屈曲轴线不断由前上方向后下方移动.屈曲轴线后移使髌骨到屈曲轴的距离增大,即随着膝关节逐渐屈曲,伸膝装置的力臂不断延长.事实上目前使用的绝大多数假体均按"J"形瞬时旋转中心理论来设计,假体从股骨远端向后髁移行的过程中,曲率半径逐渐变小,膝关节瞬时旋转中心后移.
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人工膝关节假体设计对全膝关节置换术后髌股关节功能的影响(上)
全膝关节置换术(total knee arthroplasty,TKA)后髌股关节并发症主要包括:膝前疼痛、髌骨脱位与半脱位、聚乙烯严重磨损导致的滑膜炎、髌骨假体松动等.这些并发症的形成和髌股关节与胫股关节间复杂的运动学特征、髌股关节间的高接触应力、膝关节周围软组织张力不平衡及伸膝装置对线异常密切相关[1,2].
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基于MRI图像胫股关节有限元模型的建立
选择1名正常青年男性,排除膝关节疾患,年龄28岁,体质量68 kg,身高175 cm,利用本院1.5T Twinspeed/Excite超导型磁共振扫描仪进行右膝关节连续失状位MRI扫描,扫描方式右膝关节自内向外不间断扫描.所得扫描图像经过Mimics10.0、eomagic Studio 8.0分析软件处理后建立胫骨关节三维模型.并将Geomagic Studio 8.0软件处理生成的STL文件转化为有限元分析软件ANSYS 11.0可接受的IGS文件.以此方法完成了MRI图像下胫股关节高仿真模型的建立.利用MRI图片,经过Mimics10.0、Geomagic Studio 8.0软件处理建立了人体右膝胫股关节的三维计算机模型,为后期取股骨髁表面软骨修复指间关节损伤的有限元仿真分析提供了保证.结果提示,二维MRI图片下所建立三维模型,解决了CT数据对软组织成像较差的不足,能够使模型更接近于真实解剖结构.
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半月板部分切除后胫股关节接触面积及生物力学变化
背景:生物力学实验有助于阐明为何半月板切除后会导致进行性的软骨病变.关节软骨退行性变的原因复杂,包括生物学、力学以及结构通路等.目的:研究内侧半月板后角撕裂行半月板部分切除后胫股关节接触面积、压力及半月板应变的变化.方法:取8具新鲜冷冻的混合品种的狗后肢膝关节标本,序贯进行以下半月板切除操作,采取百分比来计算每一样本半月板切除的范围:①内30%的内侧半月板后角撕裂.②内75%的内侧半月板后角撕裂.③内侧半月板后角完全切除.用双轴液压伺服生物材料测试实验机(MTS 858)进行生物力学测试.统计学比较采用SPSS 18.0软件进行组间比较.结果与结论:半月板组织切除越多,内侧和外侧胫股关节接触面积下降越明显,内侧半月板后角切除75%和全切后,内侧接触面积差异无显著性意义(P> 0.05);内侧半月板后角完全切除之后,外侧接触面积显著减少.内侧半月板后角切除75%和全切之后,内侧间室的接触压力显著升高,与对照组相比差异有显著性意义(P<0.05),内侧半月板后角完全切除后外侧间室接触压力显著降低(P<0.05).因为半月板组织的切除,其相应的应变下降,但是各组间差异无显著性意义.说明半月板切除多少决定术后半月板的生物力学功能;对于半月板撕裂,尤其是“红区”损伤,应尽量选择半月板缝合术,减少半月板切除范围,以避免或者延缓膝关节的退行性变.
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有限元分析不同屈曲状态下胫-股关节的生物力学变化
背景:三维有限元模型有助于人们对膝关节损伤机制和力学特性的分析,但动态模拟膝关节运动的研究较少.目的:建立正常的男性膝关节三维有限元模型,动态模拟膝关节运动并析膝关节在不同屈曲状态下受力后,胫-股关节的力学特性和相对运动,为膝关节生物力学的研究提供有三维限元模型,并为膝关节的个性化假体设计和3D打印提供指导.方法:对1名健康男性的膝关节进行CT扫描,然后通过Mimics,Hypermesh和Abaqus等软件,构建正常的膝关节三维有限元模型.并对其施加不同载荷进行仿真及应力分析.结果与结论:①实验构建的膝关节有限元模型,能够准确地体现膝关节的几何结构和生物力学特性,可模拟膝关节的多种运动,并有效进行膝关节生物力学的研究;②模拟膝关节屈曲0°-60°过程中,外翻的角度范围为3.34°-6.13°;内旋角度范围为1.56°-29.17°;股骨相对胫骨有明显的后移,其范围是4.36-7.23 mm;③股骨软骨、胫骨软骨和半月板在0°的大接触应力分别为1.45,1.03和2.59 MPa;而60°的大接触应力分别为6.41,6.73和8.65 MPa;④上述数据说明,在模拟膝关节屈曲0°-60°过程中,膝关节外翻的角度范围较小,相对稳定;而膝关节内旋角度范围相对较大.股骨软骨和胫骨软骨的接触应力随着屈曲角度的增大而逐渐增大;内、外侧半月板的接触应力变化不同,内侧半月板的接触应力变化较大,相反外侧半月板的接触应力相对平稳,变化较小,且内侧半月板的接触应力大于外侧半月板的接触应力.
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Hoffa's病的诊断与关节镜治疗进展
Hoffa's病(髌下脂肪垫挤夹综合征)是各种原因(外伤、磨损、炎症等)导致髌下脂肪垫水肿、增生,于胫股关节和/或髌股关节形成挤夹或撞击,并出现一系列临床症状.由德国外科医师Hoffa于1904年首先报告并命名,Magi等将其分成急性期和慢性期2个阶段[1].
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关节镜下前交叉韧带单双束重建技术中隧道制备的研究进展
前交叉韧带(anterior cruciate ligament,ACL)是膝关节重要的静力与动力性稳定结构,与膝父节周围韧带软组织共同维持胫股关节的正常活动,ACL损伤导致膝关节不稳,继发半月板、关节软骨损伤、关节结构紊乱及膝关节退行性病变,严重影响患者的开常工作生活及体育活动.
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人工全膝关节置换术胫股旋转对线不良的研究
目的 探讨人工全膝关节置换术后胫股旋转对线不良的影响因素.方法 分析80个正常成人膝关节的CT资料,测量临床上采用不同的股骨假体旋转参照轴可能引起的潜在的胫股旋转对线不良的角度.结果 人工全膝关节置换术中各自独立地确定胫骨假体、股骨假体,其中股骨假体旋转分别以上髁轴线、前后轴线的垂线、后髁轴线外旋3°的直线来确定,可能产生的胫股旋转对线不良交角的平均值分别为4.54°、7.26°、4.88°.结论 人工全膝关节置换术中各自独立确定胫骨假体、股骨假体的旋转对线会导致胫股旋转对线不良的产生,而上髁轴线及相对于后髁轴线外旋3°的直线产生的影响相对较小.
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屈膝90°外侧胫股关节间隙确定内翻膝人工全膝关节置换术胫骨截骨量的临床研究
目的 探讨屈膝90°外侧胫股关节间隙确定内翻膝人工全膝关节置换术(total knee arthroplasty,TKA)中胫骨截骨量的临床效果.方法 选取2013年3月-6月收治且符合选择标准的内翻型膝关节骨关节炎患者60例(60膝),随机分为两组(n=30).对照组TKA术中采用传统确定胫骨截骨量方法,试验组术中根据屈膝90°外侧胫股关节间隙确定截骨量.两组患者性别构成、年龄、关节侧别、身高体重指数及术前膝关节学会评分系统(KSS)评分、膝关节活动度、胫股解剖角(anatomic tibiofemoral angle,ATFA)、髌骨倾斜角、股骨后髁偏距(posterior condylar offset,PCO)、关节线高度比较,差异均无统计学意义(P>0.05),具有可比性.术中测量股骨远端外髁、股骨后外髁、胫骨外侧平台截骨厚度,随访摄X线片测量ATFA、髌骨倾斜角、PCO、关节线高度,采用膝关节学会评分系统(KSS)评分以及关节活动度评价关节功能恢复情况.结果 术中试验组胫骨外侧平台及股骨远端外髁截骨量显著低于对照组,股骨后外髁截骨量高于对照组(P< 0.05).试验组选择10 mm垫片者(19例)显著多于对照组(8例)(Z=-4.040,P=0.003).患者均获随访,随访时间13~16个月,平均14.5个月.术后6周两组ATFA、髌骨倾斜角及关节线高度比较,差异均无统计学意义(P>0.05);试验组PCO明显小于对照组(P<0.05).两组术后12个月KSS评分及膝关节活动度均明显优于术前(P<0.05),且试验组以上两指标明显优于对照组(P<0.05).结论 内翻型膝关节骨关节炎TKA术中,采用屈膝90°外侧胫股关节间隙确定胫骨截骨量方法能减少胫骨平台和股骨远端截骨,有效恢复关节线和PCO,术后早期膝关节功能恢复良好.
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盐酸氨基葡萄糖联合抗骨增生片治疗不同类型膝骨关节炎疗效比较
目的 研究盐酸氨基葡萄糖联合抗骨增生片治疗膝骨关节炎(KOA)的可行性及安全性.方法 2011年1月-2012年8月选取90例KOA患者,按关节面改变部位归入A组(髌股关节面改变)、B组(胫股关节面改变)、C组(全关节软骨改变),每组30例.均予以盐酸氨基葡萄糖、抗骨增生片治疗,12周后观察治疗前后临床疗效、综合疗效及安全性等指标及评分.结果 ①3组比较,A组疗效高于B、C组(P<0.05);②A组与B、C两组在平地行走20 m疼痛评分、关节压痛度评分和骨关节炎指数(WOMAC)评分方面差异有统计学意义(P<0.05);③A组和B、C两组在患者自我疗效评价、医生疗效评价方面差异有统计学意义(P<0.05);④A组在治疗12周后血液血沉、C反应蛋白(CRP)、白细胞介素(IL)-1、IL-6、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)较治疗前差异有统计表学意义(P<0.05);B组则在CRP、IL-6、TNF-α较治疗前有差异(P<0.05);C组仅在CRP、TNF-α较前有差异(P<0.05);⑤3组不良反应发生率则无明显差异(P>0.05).结论 盐酸氨基葡萄糖联合抗骨增生片治疗髌股关节面改变的KOA疗效优于胫股关节改变,且治疗方案可行、安全、优效.