基于解剖测量的Pie-Crusting技术在膝内侧半月板损伤关节镜下治疗中的应用

目的:通过尸体解剖确定膝关节Pie-crusting技术的松解部位,分析基于此松解部位的Pie-crusting技术在关节镜下治疗膝内侧半月板损伤中的安全性及有效性。方法:解剖实验,通过尸体解剖测量得到膝关节内侧副韧带(MCL),后斜韧带(POL)的基础数据以及MCL后缘与POL前缘在关节线的水平距离,即Pie-crusting安全距离(PSD),POL位于膝关节线处的水平长度,即Pie-crusting松解距离(POD),通过PSD与POD确定膝关节镜Pie-crusting技术的松解部位。临床试验,选取2021年1月1日至2023年10月31日连云港市第一人民医院关节外科60例单纯内侧半月板损伤伴内侧间室狭窄的病人,选择关节镜手术治疗,采用数字随机表法,将病人随机分为三组,每组均为20名患者:即Pie-crusting松解POD治疗组(A组)、常规松解治疗组(B组)和未松解治疗组(C组)。记录三组手术结束前关节软骨医源性损伤发生率及手术时间;采用Lysholm评分与视觉模拟评分(VAS),记录并比较三组患者术前、术后3天、7天、6周以及末次随访时的膝关节稳定性与患者主观疼痛变化情况。结果:尸体解剖测得POD为15.70 ± 0.90 mm。A组关节镜术后并发症明显低于B、C两组,且手术时间明显缩短;松操作后三组膝关节功能及症状评分在短期内有所降低,但在随访时间内得到了很好的恢复。结论:基于尸体解剖测得的POL的POD松解部位,进行Pie-crusting技术可有效治疗伴有膝内侧间室狭窄的内侧半月板损伤,可缩短手术时间、降低膝关节稳定性下降的风险以及减少医源性关节软骨损伤发生率。

全膝关节置换假体植入的最佳角度选择

背景:膝关节的运动是三维空间的运动,具有3个平移自由度和3个旋转自由度,全膝关节置换在假体植入时要充分考虑到冠状面的内外翻角度、矢状面的前后倾角度和轴状面的内外旋角度。目的:对全膝关节置换中股骨和胫骨假体植入角度的临床优缺点展开综述,为全膝关节置换中假体的有效植入提供参考。方法:由第一作者应用计算机检索PubMed数据库和知网数据库中关于全膝关节置换假体植入方面的文献。英文检索词包括“total knee arthroplasty,total knee replacement,femoral,tibial,coronal,sagittal,axial,prosthesis,component,alignment,osteotomy”,中文检索词包括“全膝关节置换术,股骨,胫骨,假体,截骨,冠状面,矢状面,轴状面,力线”。将符合检索词的文章进行初筛,保留与综述内容相关且具有假体植入角度临床优缺点分析的相关文献,进一步详细分析、归纳并总结。结果与结论:①在股骨冠状面,通过下肢负重位全长片测量下肢机械轴与股骨解剖轴之间的夹角作为股骨截骨的参考,常取4°-6°外翻截骨,将假体垂直于机械轴植入;②在股骨矢状面,为获得良好的屈膝功能,常取0°-3°前倾截骨,将假体稍微前倾植入;③在股骨轴状面,虽然外科经髁轴被认为是股骨远端的旋转中心,但手术器械在使用时参照后髁轴更方便,将假体相对于后髁轴外旋2°-5°植入;④在胫骨冠状面,为获得伸直位的矩形间隙和水平的关节线,应垂直于胫骨机械轴植入假体;⑤在胫骨矢状面,聚乙烯垫片自带一定后倾角度,常将假体后倾0°-7°植入;⑥在胫骨轴状面,因Akagi线与胫骨前后轴近似平行,常将假体前后轴与Akagi线平行植入。

轻度与重度骨关节炎膝关节的生物力学行为比较

目的对比研究轻度与重度膝骨关节炎(knee osteoarthritis,KOA)膝关节的生物力学行为,阐述KOA进展的生物力学机制。方法分别构建同一患者左侧轻度KOA(KL分级Ⅰ级)与右侧重度KOA(KL分级Ⅳ级)膝关节有限元模型。在材料属性、边界条件、载荷等设定相同的情况下进行有限元分析,比较轻度与重度KOA膝关节半月板、股骨软骨、胫骨软骨的接触面积、接触压及von Mises应力的变化特征。结果重度KOA膝关节总接触面积和外侧室接触面积大于轻度KOA膝关节,而内侧间室接触面积小于轻度KOA膝关节。重度KOA膝关节半月板、股骨软骨和胫骨软骨上的接触压及von Mises应力峰值均大于轻度KOA膝关节;双膝关节外侧半月板上接触压及von Mises应力峰值均大于内侧半月板,双膝关节股骨软骨与胫骨软骨内侧间室接触压及von Mises应力峰值均大于外侧间室。结论重度KOA膝关节应力分布不同于轻度KOA,接触面积、接触压和von Mises应力峰值的变化与半月板脱位、软骨缺损等因素相关,生物力学行为和解剖结构的改变促进了KOA进展。

基于有限元分析的重度膝骨关节炎膝关节生物力学 研究

目的基于有限元方法的正常膝关节研究已有大量成果,但重度膝骨关节炎(OA)的膝关节模型还少有报道。文章通过构建一例重度OA膝关节的有限元解剖模型,研究其胫股关节中软骨和半月板接触面的应力分布特征。方法通过采集患膝CT和MRI影像,分别提取骨性和非骨性组织,基于体表标志配准融合构建重度OA膝关节三维有限元模型。划分网格、设定材料属性及边界条件后进行有限元分析,观察关节软骨和半月板上的Mises应力、接触压以及接触面积的变化特征。结果通过CT和MRI影像数据的融合配准建立重度OA膝关节三维有限元模型,有限元分析表明,在重度OA膝关节中,内侧间室关节软骨上的接触压峰值高于外侧间室,外侧半月板接触压峰值高于内侧半月板;内外侧间室关节软骨周缘处Mises应力峰值高于关节软骨间直接接触部分,内侧半月板Mises应力峰值位于后角,而外侧半月板Mises应力峰值位于体部。胫股关节内侧室接触面积大于外侧室接触面积。结论重度OA膝关节的应力集中于内侧间室,关节软骨载荷量大,内侧半月板的脱位和关节退变趋势明显。

骨关节炎患者在不同步态角度下膝关节内部生物力学变化的有限元分析

背景:轻度膝骨关节炎患者在日常步态行走中容易诱发疼痛以及关节炎加剧,目前对于此类患者在步态屈膝角度下的膝关节内部生物力学行为变化情况尚不十分清楚,且文献报道较少。目的:基于已证实的轻度骨关节炎膝关节有限元模型,依据步态周期与屈膝角度的变化,模拟其在0°,10°,20°,30°这4个角度下的屈膝行为,研究股骨软骨、胫骨软骨和半月板上的应力分布特征及接触面积变化。方法:对轻度骨关节炎膝关节有限元模型定义材料属性,确定边界条件及不同屈膝角度下的轴向载荷,通过分析胫股关节中非骨性组织的Mises应力、Tresca应力及接触面积,研究膝关节内部的生物力学行为变化。结果与结论:有限元分析结果表明随着屈膝角度的增大,半月板、股骨软骨和胫骨软骨上的Mises应力峰值及Tresca应力峰值呈相对增大趋势,胫股关节总接触面积呈减小趋势,内侧半月板半脱位导致外侧峰值多大于内侧峰值,同时内侧间室接触面积减小,外侧间室的接触面积增大,在屈膝角度达到20°和30°时出现Mises应力峰值和Tresca应力峰值的最大值。结果表明,轻度骨关节炎膝关节在屈膝角度改变时,其内部应力和接触面积变化特征因内侧半月板半脱位而发生改变,内侧接触面积减小,应力峰值增大,外侧接触面积增大,应力峰值增大且增幅大于内侧,关节内部负载平衡打破可能导致关节软骨退变风险增加,促使膝骨关节炎病变的加剧。

基于正常成年人CT胫骨近端影像三维重建的解剖形态学参数测量研究

目的建立数字化三维解剖模型对胫骨近端骨性解剖结构进行测量,获取当地人群胫骨近端解剖学形态参数,为地区性的胫骨近端植入物设计和个体化治疗提供数据支持。方法选择132例连云港地区膝关节软组织损伤但骨关节正常的患者,其中男性68例,女性64例;年龄20~41岁,平均年龄34.7岁;身高158.3~182.1 cm,平均身高167.5 cm。行膝关节CT图像,获取正常胫骨近端骨性结构形态学影像,对每例通过Mimics软件进行胫骨三维重建并模拟截骨,测量胫骨平台的内外侧后倾角度反映胫骨截骨面形态的相关参数[胫骨平台宽(tML)、胫骨平台前侧宽(tAML)、胫骨平台后侧宽(tPML)、胫骨截骨面前后径(tAP)、胫骨内侧前后径(tMAP)和胫骨外侧前后径(t LAP)],并计算tML/tAP比值,比较各解剖形态参数差异并计算全膝关节置换术(TKA)切除面tMAP/t LAP比值。结果男性、女性胫骨平台内侧后倾角(MPTS)分别为(9.70±2.69)°和(8.74±2.52)°,胫骨外侧后倾角(LPTS)分别为(7.39±2.41)°和(7.33±2.45)°。男性、女性tML/tAP分别为1.56±0.07、1.56±0.08,tMAP/t LAP分别为1.09±0.01、1.10±0.02。男性、女性tML、tAML、tPML、tAP、tMAP和tLAP分别为(79.67±2.80) mm和(69.19±3.06) mm、(69.71±3.13) mm和(60.53±2.98) mm、(81.72±2.83) mm和(68.78±3.01) mm、(51.03±2.11) mm和(44.44±2.18) mm、(53.06±2.01) mm和(44.33±2.19) mm、(48.74±2.11) mm和(40.47±2.38) mm。胫骨近端模拟截骨中,男性截骨平面大于女性,tML/tAP比值差异无统计学意义(P> 0.05);女性胫骨内外侧平台不对称性大于男性,tMAP/tLAP比值差异有统计学意义(P <0.05);男性胫骨平台MPTS、LPTS高于女性(P <0.05)。结论数字化三维重建技术可以对胫骨近端进行精确的形态学测量和模拟截骨,能够为TKA及假体设计提供数据参考。

全膝关节置换术中Pie-crusting技术治疗膝骨关节炎内翻畸形的临床研究

目的探讨全膝关节置换术中Pie-crusting技术治疗膝骨关节炎内翻畸形的临床效果。方法选取2018年1月至2021年1月徐州医科大学附属连云港医院收治的82例膝骨关节炎内翻畸形患者,依照随机数字表法分为研究组和对照组,每组41例。两组患者均行全膝关节置换术治疗,研究组患者术中另行Pie-crusting技术纠正内翻畸形。比较两组患者手术时间、术中出血量、住院时间,比较两组术前和术后6个月膝关节内翻角度、膝关节活动度、美国特种外科医院膝关节评分(HSS评分)和世界卫生组织生存质量测定量表(WHOQOL-100)评分及术后6个月并发症发生情况。结果两组患者手术时间、术中出血量、住院时间比较,差异无统计学意义(P>0.05)。术后6个月,两组膝关节内翻角度较术前降低,但两组膝关节内翻角度比较,差异无统计学意义(P>0.05)。两组膝关节活动度较术前升高,且研究组高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。术后6个月,两组HSS、WHOQOL-100评分均较术前升高,且研究组高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。术后6个月,两组患者并发症发生率比较,差异无统计学意义(P>0.05)。结论全膝关节置换术中Pie-crusting技术治疗膝关节炎内翻畸形患者能够有效矫正内翻畸形,改善膝关节活动度及功能,提高生活质量,且安全可靠。

膝骨关节炎内侧半月板挤出与下肢力线的相关性

[目的]探讨下肢力线参数与膝骨关节炎(knee osteoarthritis,KOA)患者内侧半月板挤出(meniscal medial extrusion,MME)程度的相关性。[方法]2022—2023年于本院接受治疗的KOA患者共307膝纳入本研究。采用单因素比较、Pearson相关分析分析MME与下肢力线的关系,采用ROC曲线评估下肢力线参数对MME程度的预测价值。[结果]以MRI测量MME结果,307膝分为两组,212膝MME>0.3 cm为重度组,占69.1%。95膝MME≤0.3 cm为轻度组,占30.9%。单因素分析显示,重度组的AMA[(6.9±1.0)°vs(5.9±0.8)°,P<0.001]、JLCA[(5.4±1.3)°vs(2.9±1.1)°,P<0.001]、mLDFA[(88.1±2.8)°vs(83.5±4.2)°,P<0.001]显著大于轻度组,而前者的MPTA[(86.1±3.0)°vs(86.6±3.1)°,P<0.001]、m HKA[(1.6±0.8)°vs(2.9±1.9)°,P<0.001]显著小于后者。两两相关分析表明:MME与AMA和JLCA、m LDFA呈显著正相关(P<0.05)。MME与FTA、MPTA、mHKA呈显著负相关(P<0.05)。ROC分析提示,AMA、JLCA、mLDFA值高于6.33°、3.55°、86.34°预测MME≥0.3 cm的曲线下面积(area under cuve,AUC)分别为0.807、0.954、0.791。[结论]AMA、JLCA及m LDFA与KOA患者的MME程度密切相关,可作为评估MME严重程度的重要参数。