全膝关节置换中胫骨假体旋转对髌股关节峰值接触压影响的有限元分析

目的通过有限元分析方法,研究全膝关节置换术中胫骨假体在不同旋转角度放置时屈膝过程中的髌股关节峰值接触压的变化,以期为临床膝关节置换中胫骨假体旋转轴线的选择提供理论支撑。方法筛选1名健康志愿者,选取右侧膝关节CT、MRI扫描数据建立自然膝关节三维模型。参照常规全膝关节置换术方法,将胫骨假体参考Akagi线分别外旋5°、10°和内旋5°、10°安装,股骨假体相对后髁连线外旋3°固定放置,得到5组膝关节的三维模型,建立膝关节的有限元模型,计算各模型组在屈膝0°、30°、60°、90°、120°时的髌股关节峰值接触压值。结果各模型组的髌股关节峰值接触压值均随膝关节屈曲加深而增大,所有TKA膝关节模型组的接触压值均高于自然膝关节组。在胫骨假体旋转模型组中,随着内旋或外旋转度数增加,髌股关节峰值接触压值均随之升高。结论在全膝关节置换术中,当胫骨假体参照Akagi轴放置时,5°及以上的内旋或外旋均会引起髌股关节接触压值的明显升高,因此我们建议术中应尽可能根据Akagi线放置胫骨假体,并高度警惕胫骨假体的内外旋转不良。另外还发现,胫骨假体外旋5°组与内旋5°组的髌股关节峰值接触压值较为接近,外旋10°组与内旋10°组也较为接近。