膝關(guān)節(jié)形態(tài)特征及人工關(guān)節(jié)置換前后的運(yùn)動學(xué).pdf

1、系統(tǒng)測量和描述中國人膝關(guān)節(jié)形態(tài)及男、女性膝關(guān)節(jié)形態(tài)的性別差異是設(shè)計(jì)適合中國人的人工膝關(guān)節(jié)假體的前提。此外,后交叉韌帶保留型全膝關(guān)節(jié)置換(PCR-TKA)術(shù)后仍存在關(guān)節(jié)屈曲恢復(fù)不良和假體磨損等問題,而對TKA術(shù)后關(guān)節(jié)體內(nèi)運(yùn)動學(xué)特性變化的把握是提高關(guān)節(jié)置換技術(shù)和臨床效果的重要途徑。
　　 本研究第一、第二部分建立并測量了中國人及美國人膝關(guān)節(jié)3D模型。遠(yuǎn)端股骨的測量指標(biāo)包括內(nèi)外徑、前后徑、髁間窩寬度、內(nèi)/外髁寬度、股骨滑車形態(tài)、及股骨

2、內(nèi)/外髁的矢狀面形態(tài)等。近端脛骨測量包括內(nèi)/外側(cè)平臺的前后徑、內(nèi)外徑、及后傾角等。對以上數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,比較膝關(guān)節(jié)形態(tài)的人種間差異和性別間差異。本研究第三、第四部分分析了PCR-TKA術(shù)前、后,關(guān)節(jié)體內(nèi)運(yùn)動學(xué)變化及后交叉韌帶(PCL)的關(guān)節(jié)內(nèi)功能。研究招募了11名晚期膝關(guān)節(jié)骨性關(guān)節(jié)炎(OA)患者,利用雙X線透視系統(tǒng)分別攝取膝關(guān)節(jié)在PCR-TKA手術(shù)前、后,關(guān)節(jié)負(fù)重屈曲運(yùn)動時(shí)的雙X線圖像。在電腦內(nèi)復(fù)制真實(shí)雙X線透視環(huán)境,利用患者的3D關(guān)

3、節(jié)模型確定關(guān)節(jié)在三維空間內(nèi)的位置。測量關(guān)節(jié)在6個(gè)自由度上的位移和旋轉(zhuǎn)情況。PCL韌帶束的運(yùn)動學(xué)用伸長率、抬升角、和偏離角描述。通過對以上數(shù)據(jù)分析,比較在膝屈曲運(yùn)動中OA膝關(guān)節(jié)、PCR-TKA膝關(guān)節(jié)、及正常膝關(guān)節(jié)的體內(nèi)運(yùn)動學(xué)特征差異,以及PCL在OA關(guān)節(jié)內(nèi)及PCR-TKA關(guān)節(jié)內(nèi)的功能。
　　 中、美人體膝關(guān)節(jié)差異主要表現(xiàn)為中國人體膝關(guān)節(jié)整體上小于美國人膝關(guān)節(jié),中國女性遠(yuǎn)端股骨顯著窄于美國女性。中國男、女性膝關(guān)節(jié)形態(tài)的性別差異表現(xiàn)為

4、中國女性遠(yuǎn)端股骨尺寸整體小于中國男性,女性遠(yuǎn)端股骨顯著窄于男性,女性股骨內(nèi)髁前后徑小于男性。在矢狀面上,中國男、女性股骨外髁脛股關(guān)節(jié)面曲線半徑整體小于內(nèi)髁。
　　 關(guān)節(jié)體內(nèi)運(yùn)動學(xué)分析表明,在膝負(fù)重屈曲活動過程中OA膝關(guān)節(jié)的內(nèi)/外旋活動與正常膝關(guān)節(jié)相似,但內(nèi)翻角增大,且股骨向后移動距離減少,而向內(nèi)側(cè)移動距離增加。PCR-TKA術(shù)后,脛骨內(nèi)旋角度和股骨后移距離比術(shù)前均進(jìn)一步降低；膝屈曲早期,股骨出現(xiàn)“矛盾性前移”；在膝屈曲整個(gè)過程中

5、,股骨相對于脛骨外移明顯。此外,研究發(fā)現(xiàn)PCR-TKA術(shù)后,PCL在膝屈曲活動過程中被過度伸長,這可能會限制關(guān)節(jié)屈曲；在內(nèi)、外側(cè)指向上,PCL內(nèi)側(cè)偏離角減小,幾乎成為前后向走行,失去了控制關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)的能力。
　　 總之,本研究顯示中國女性遠(yuǎn)端股骨顯著窄于美國女性；中國女性遠(yuǎn)端股骨窄于中國男性。增加TKA假體在內(nèi)外徑尺寸的選擇可克服以上問題。此外,中國人股骨外髁脛股關(guān)節(jié)面曲線半徑整體小于內(nèi)髁,這與先前報(bào)道不同,假體設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮該因素