骨水泥螺絲釘技術在初次TKA中重建脛骨骨缺損的臨床及有限元研究.pdf

1、目的:
　　總結作者在使用全膝關節(jié)置換術治療嚴重膝關節(jié)內翻畸形中，應用螺絲釘骨水泥技術重建脛骨平臺骨缺損的臨床經驗，并應用統(tǒng)計學方法和有限元方法探討使用螺絲釘數量與骨缺損嚴重程度的相關性。
　　方法:
　　1、臨床及統(tǒng)計學研究:共納入2009年2月至2015年5月期間34例(40膝)接受TKA治療的患者，術中應用螺絲釘骨水泥技術重建脛骨平臺內側骨缺損，其中男性8例(8膝)、女性26例(32膝)，年齡55-82歲，平均6

2、5±7.25歲。每例膝關節(jié)使用的螺絲釘數為1～6枚，平均每例2±1.25枚，其中有2例結合使用了延長桿(分別使用4、5枚螺絲釘)。分別測量計算每例患者脛骨平臺骨缺損面積百分比、骨缺損的深度并記錄使用螺絲釘數量，經過統(tǒng)計學分析，探討脛骨平臺不同缺損百分比與使用螺絲釘數量的關系，同時分析骨缺損深度對使用螺絲釘數量的影響。
　　2、有限元分析:使用軟件Mimics11共構建7個模型。6個使用螺絲釘骨水泥技術修補的脛骨平臺有限元模型:3個

3、缺損面積百分比為12％、深度為12mm的模型，分別使用1枚垂直擰入螺絲釘、1枚斜形螺絲釘和2枚垂直螺絲釘結合骨水泥修補;3個缺損面積百分比為20％、深度為15mm的模型，分別使用1枚、2枚和3枚垂直擰入螺絲釘結合骨水泥修補。1個單純使用骨水泥修補的缺損面積百分比12％、深度12mm的模型作為對照。施加作用于脛骨平臺的力后，通過有限元分析，測量特定位置與假體及修補物接觸的松質骨表面的應力，將測量的應力與導致松質骨塌陷的應力臨界值，以及與導

4、致應力遮擋的應力臨界值比較，并比較不同模型同一位置應力的大小，分析兩種不同缺損使用螺絲釘的最佳數量和擰入角度。
　　結果:
　　1、臨床及統(tǒng)計學研究:(1)所有患者均獲隨訪，時間1～72個月，平均24個月。術前HSS評分43.33±6.11分(32～51分)改善為術后(92.15±4.64)分(83～96分)，各單項評分包括疼痛、功能、活動度、肌力、屈曲畸形及穩(wěn)定性均較術前明顯提高。所有患者均獲得穩(wěn)定且力線正常的膝關節(jié)，脛股

5、角由術前167°±6.39°(151°～177°)改善為術后175°±2.69°°(167°～180°)，脛骨角由術前78.09°±4.51°(68°～87°)改善為術后88.75°±1.24°(86°～90°)。(2)骨缺損面積百分比(area)和骨缺損深度(depth)在擬合的Ologistic模型中與使用螺絲釘數量之間的關系具有顯著統(tǒng)計意義，且二者存在線性相關:在直角坐標系中(X軸表示缺損深度，Y軸表示缺損面積百分比)，直線Y1=

6、-0.0141X1+0.2299上的點對應的缺損深度和面積百分比使用1枚或2枚螺絲釘的概率相同，直線Y2=-0.0141X2+0.374的點所對應的缺損深度和面積百分比使用2枚或3枚螺絲釘的概率相同。
　　2、有限元分析:(1)與單純骨水泥技術相比，使用螺絲釘結合骨水泥技術修補缺損時，松質骨與骨水泥交界的應力明顯減小10％;與使用1枚斜形螺絲釘結合骨水泥修補缺損相比，使用1枚垂直螺絲釘結合骨水泥修補缺損(面積12％,深度12mm)

7、，缺損處松質骨表面的應力減小20％(缺損前方減少26％，后方減少5％，內側減少31％，外側減少19％);(2)在不因應力遮擋導致骨吸收的前提下，缺損面積百分比12％，深度12mm的骨缺損使用1枚螺釘穩(wěn)定性最佳;缺損面積百分比20％,深度15mm骨缺損使用2枚螺釘穩(wěn)定性最佳。
　　結論:
　　1.臨床及統(tǒng)計學研究(1)螺釘加強骨水泥技術是一種簡便、安全、有效的處理脛骨內側平臺骨缺損的方法，文獻報道長期效果良好，本研究中目前中短

8、期效果優(yōu)良;(2)臨床實踐中可利用缺損嚴重程度與使用螺絲釘數量的相關性直角坐標圖，根據術中測量的缺損面積百分比和深度，可得到推薦使用的螺絲釘數，對臨床工作起指導作用。
　　2.有限元分析:(1)與單純骨水泥技術相比，使用螺絲釘結合骨水泥技術修補缺損時，不論螺絲釘垂直擰入或者斜形擰入，均能使與骨水泥交界的松質骨表面應力明顯減小，減少松質骨塌陷的可能性，從力學的角度講骨水泥螺絲釘技術優(yōu)于單純骨水泥技術，對于缺損面積稍大的深度小于5mm