CR-TKA術前與術后關節(jié)面接觸生物力學及相關研究.pdf

1、目的:探討嚴重內(nèi)側(cè)膝關節(jié)骨關節(jié)炎(osteoarthritis,OA)患者在保留后交叉韌帶型全膝關節(jié)置換(posterior cruciate ligament retaining TKA, CR-TKA)術前與術后負重條件下膝關節(jié)從完全伸直到最大屈曲過程中,股骨相對于脛骨的關節(jié)面接觸生物力學改變(包括關節(jié)面接觸運動和股骨髁運動);術前與術后關節(jié)最大屈曲度及其與最大屈曲度下關節(jié)面接觸點前后位移、6個自由度運動和內(nèi)外側(cè)副韌帶長度的相關性。

2、
　　方法:嚴重內(nèi)側(cè)膝關節(jié)骨關節(jié)炎受試患者11人(11例膝關節(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手術適應癥,術后效果滿意。本研究通過麻省總醫(yī)院倫理委員會審查批準,每位受試者均簽署知情同意書。受試膝關節(jié)術前行MRI掃描,建立膝關節(jié)3D(three dimensional)模型。隨后在術前和術后均采用雙熒光成像系統(tǒng)進行膝關節(jié)負重單足弓步下蹲動作的圖像

3、采集。在Rhinoceros軟件中完成模型整合、精確配準各圖像采集點股骨和脛骨模型的相對位置。分別獲得術前與術后脛股關節(jié)的關節(jié)面接觸軌跡、股骨髁運動軌跡、關節(jié)相對運動參數(shù)、內(nèi)側(cè)副韌帶和外側(cè)副韌帶結(jié)構(gòu)的長度變化等。統(tǒng)計分析上述參數(shù)的術前與術后差異是否具有統(tǒng)計學意義,以及這些差異與術后關節(jié)最大屈曲度改變的相關性。
　　結(jié)果:與CR-TKA術前相比,術后膝關節(jié)面接觸生物力學特征,包括關節(jié)面接觸軌跡和股骨髁運動軌跡發(fā)生了顯著改變,其股骨的

4、相對位移顯著減小,并出現(xiàn)前移,關節(jié)面接觸和股骨髁運動的中心點均偏移至脛骨平臺中線的外側(cè)。術后關節(jié)最大屈曲度與術前關節(jié)最大屈曲度存在顯著正相關性(R=0.68, P=0.02<0.05);術后關節(jié)最大屈曲度與與術后的股骨相對前移(R=-0.82, P=0.01<0.05)、內(nèi)翻(R=-0.66, P=0.03<0.05)均存在顯著負相關性。膝關節(jié)最大屈曲度術前與術后的變化量與側(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)的韌帶伸長量變化存在顯著負相關性。
　　結(jié)論:CR-TKA無法使患者恢復正常膝關節(jié)的關節(jié)面接觸生物力學功能。術后膝關節(jié)股骨的相對前移、內(nèi)翻,以及側(cè)副韌帶特別是前束的韌帶伸長量變化均顯著影響關節(jié)最大屈曲度。膝關節(jié)假體,尤其是聚乙烯襯墊設計和術中高屈曲下的軟組織平衡直接影響TKA術后的膝關節(jié)生物力學功能。本