CR-TKA術(shù)前與術(shù)后關(guān)節(jié)面接觸生物力學(xué)及相關(guān)研究.pdf

1、目的:探討嚴(yán)重內(nèi)側(cè)膝關(guān)節(jié)骨關(guān)節(jié)炎(osteoarthritis,OA)患者在保留后交叉韌帶型全膝關(guān)節(jié)置換(posterior cruciate ligament retaining TKA, CR-TKA)術(shù)前與術(shù)后負(fù)重條件下膝關(guān)節(jié)從完全伸直到最大屈曲過程中,股骨相對(duì)于脛骨的關(guān)節(jié)面接觸生物力學(xué)改變(包括關(guān)節(jié)面接觸運(yùn)動(dòng)和股骨髁運(yùn)動(dòng));術(shù)前與術(shù)后關(guān)節(jié)最大屈曲度及其與最大屈曲度下關(guān)節(jié)面接觸點(diǎn)前后位移、6個(gè)自由度運(yùn)動(dòng)和內(nèi)外側(cè)副韌帶長(zhǎng)度的相關(guān)性。

2、
　　方法:嚴(yán)重內(nèi)側(cè)膝關(guān)節(jié)骨關(guān)節(jié)炎受試患者11人(11例膝關(guān)節(jié);左膝6例,右膝5例;年齡平均64±7歲;身高平均1.7±0.1m,體重平均94.4±14.5Kg),均符合CR-TKA手術(shù)適應(yīng)癥,術(shù)后效果滿意。本研究通過麻省總醫(yī)院倫理委員會(huì)審查批準(zhǔn),每位受試者均簽署知情同意書。受試膝關(guān)節(jié)術(shù)前行MRI掃描,建立膝關(guān)節(jié)3D(three dimensional)模型。隨后在術(shù)前和術(shù)后均采用雙熒光成像系統(tǒng)進(jìn)行膝關(guān)節(jié)負(fù)重單足弓步下蹲動(dòng)作的圖像

3、采集。在Rhinoceros軟件中完成模型整合、精確配準(zhǔn)各圖像采集點(diǎn)股骨和脛骨模型的相對(duì)位置。分別獲得術(shù)前與術(shù)后脛股關(guān)節(jié)的關(guān)節(jié)面接觸軌跡、股骨髁運(yùn)動(dòng)軌跡、關(guān)節(jié)相對(duì)運(yùn)動(dòng)參數(shù)、內(nèi)側(cè)副韌帶和外側(cè)副韌帶結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)度變化等。統(tǒng)計(jì)分析上述參數(shù)的術(shù)前與術(shù)后差異是否具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,以及這些差異與術(shù)后關(guān)節(jié)最大屈曲度改變的相關(guān)性。
　　結(jié)果:與CR-TKA術(shù)前相比,術(shù)后膝關(guān)節(jié)面接觸生物力學(xué)特征,包括關(guān)節(jié)面接觸軌跡和股骨髁運(yùn)動(dòng)軌跡發(fā)生了顯著改變,其股骨的

4、相對(duì)位移顯著減小,并出現(xiàn)前移,關(guān)節(jié)面接觸和股骨髁運(yùn)動(dòng)的中心點(diǎn)均偏移至脛骨平臺(tái)中線的外側(cè)。術(shù)后關(guān)節(jié)最大屈曲度與術(shù)前關(guān)節(jié)最大屈曲度存在顯著正相關(guān)性(R=0.68, P=0.02<0.05);術(shù)后關(guān)節(jié)最大屈曲度與與術(shù)后的股骨相對(duì)前移(R=-0.82, P=0.01<0.05)、內(nèi)翻(R=-0.66, P=0.03<0.05)均存在顯著負(fù)相關(guān)性。膝關(guān)節(jié)最大屈曲度術(shù)前與術(shù)后的變化量與側(cè)副韌帶,特別是內(nèi)側(cè)副韌帶淺層的前束(R=-0.73, P=0.

5、01<0.05)和中束(R=-0.60, P=0.049<0.05),外側(cè)副韌帶的前束(R=-0.70, P=0.01<0.05)的韌帶伸長(zhǎng)量變化存在顯著負(fù)相關(guān)性。
　　結(jié)論:CR-TKA無法使患者恢復(fù)正常膝關(guān)節(jié)的關(guān)節(jié)面接觸生物力學(xué)功能。術(shù)后膝關(guān)節(jié)股骨的相對(duì)前移、內(nèi)翻,以及側(cè)副韌帶特別是前束的韌帶伸長(zhǎng)量變化均顯著影響關(guān)節(jié)最大屈曲度。膝關(guān)節(jié)假體,尤其是聚乙烯襯墊設(shè)計(jì)和術(shù)中高屈曲下的軟組織平衡直接影響TKA術(shù)后的膝關(guān)節(jié)生物力學(xué)功能。本