股骨遠端套接式翻修假體的生物力學研究及臨床應用.pdf

1、目的:
　　分析骨腫瘤保肢術后定制腫瘤型膝關節(jié)假體翻修原因，介紹一種適用于定制腫瘤假體髓外柄斷裂翻修的新的、簡單有效的翻修方法，即股骨遠端套接式翻修SPRS(Socket-type prosthetic revision system，SPRS)假體。通過體外模擬機械測試生物力學實驗方法，評價SPRS假體不同長度套接部分的生物力學穩(wěn)定性，初步確定有效套接固定長度、評價臨床應用效果，為其臨床推廣應用提供理論依據。
　　方法:<

2、br>　　模擬制作SPRS假體套接部分實驗標本共6套，并按固定長度分成6組;采用目前臨床常規(guī)應用國產骨水泥及特制的尖頭擠壓螺釘將其重復套接、固定3次，微機控制電子萬能實驗機分別進行生物力學測試;計算機自帶軟件自動收集數(shù)據、分析各方向的位移變化及轉角變化，統(tǒng)計軟件對實驗數(shù)據進行分析，以此反映其套接部分的生物力學穩(wěn)定性，確定其最短有效固定長度;回顧性分析臨床上應用SPRS假體行有限翻修手術的病例，評價其應用效果。
　　2005年8月-

3、2015年11月期間，本科室收治了2例采用定制腫瘤型膝關節(jié)假體置換保肢術后發(fā)生股骨遠端假體髓外柄斷裂的患者。男1例，女1例;年齡分別為25歲、51歲。原發(fā)腫瘤部位均為膝關節(jié)股骨遠端，病理學確診為骨肉瘤、復發(fā)性骨巨細胞瘤。術后發(fā)現(xiàn)假體斷裂的時間分別為11個月、34個月，均無明顯外傷史、日?；顒訒r發(fā)生斷裂。假體髓外柄發(fā)生斷裂部位均位于髓內柄與髓外柄結合部，且發(fā)現(xiàn)髓內柄均固定牢固、無松動?；谄浒l(fā)生斷裂后的特點，未按常規(guī)腫瘤假體翻修手術取出原

4、假體髓內柄，而選用本科室自行研制的SPRS假體行有限翻修手術，將SPRS假體套筒部分套接于原假體殘留的髓外柄，骨水泥及4排尖頭擠壓螺釘固定，視術中情況，必要時更換相應的配件、完成翻修手術。術后患者早期進行患肢功能鍛煉，定期隨訪、觀察SPRS假體穩(wěn)定性及肢體功能恢復情況。
　　結果:
　　在2500N靜態(tài)軸向拉伸（壓縮）載荷及16N.m靜態(tài)水平扭轉載荷下SPRS假體不同長度的套接部分(10mm、20mm、30mm、40mm、5

5、0mm、70mm)，產生平均最大拉伸（壓縮）位移分別為(3.34±0.14)×10-1mm、(2.00±0.09)×10-1mm、(1.53±0.05)×10-1mm、(1.37±0.03)×10-1 mm、(1.00±0.04)×10-1mm、(0.63±0.02)×10-1mm，平均拉伸（壓縮）剛度分別為7.50±0.31(KN/mm)、12.49±0.56(KN/mm)、16.34±0.51(KN/mm)、18.28±0.44(K

6、N/mm)、25.11±0.88(KN/mm)、39.51±0.94(KN/mm)組間比較差異有統(tǒng)計學意義(P＜0.05);產生平均最大扭轉轉角分別為3.20±0.11(deg)、2.69±0.11(deg)、1.62±0.03(deg)、1.07±0.02(deg)、0.90±0.02(deg)、0.45±0.01(deg)，平均扭轉剛度分別為5.01±0.17(N.m/deg)、5.95±0.22(N.m/deg)、9.87±0.2

7、1(N.m/deg)、14.98±0.32(N.m/deg)、17.84±0.40(N.m/deg)、35.38±1.01(N.m/deg)，組間比較差異有統(tǒng)計學意義(P＜0.05)。固定長度為30mm的標本，行跨距為10cm、載荷區(qū)間為120-1200N，300萬次循環(huán)的三點彎曲疲勞試驗后經超聲波掃描檢查發(fā)現(xiàn)未發(fā)生松動及破壞，其平均彎曲疲勞剛度為7.01±0.12KN/mm，產生的橈度為1.54×10-1 mm;拉伸實驗后經檢測發(fā)現(xiàn)固

8、定長度為10、20 mm的標本均自內側金屬-水泥界面發(fā)生明顯骨水泥脫粘，平均最大位移分別為(3.34±0.14)×10-1mm、(2.00±0.09)×10-1mm;雖然結構未發(fā)生明顯松動、螺釘把持力良好，但標本已發(fā)生非彈性形變，未滿足實驗要求，重新固定后行下一項測試。固定長度為10 mm的標本平均最大轉角為3.20±0.11(deg)，大于實驗規(guī)定參數(shù)、未滿足實驗要求;固定長度為30mm及以上的標本滿足實驗要求。本科室收治的應用改型假

9、體行有限翻修手術的病例，術后分別隨訪26個月、128個月，影像學及專科查體均發(fā)現(xiàn)2例患者SPRS假體均固定牢固、無松動，末次隨訪時2例患者MSTS肢體功能評分分別為63.3％、83.7％。
　　結論:
　　固定長度為30mm、40mm、50mm、70mm的標本滿足本實驗要求、其各方向彈性剛度隨固定長的增加而增大，能夠為SPRS假體提供較好的套接固定穩(wěn)定性，即髓外柄殘端最短30mm為有效、穩(wěn)定的固定長度。本研究中臨床上運用SP