假体偏置角对骨肿瘤全膝关节置换患者下肢生物力学的影响

目的:通过阶梯性改变骨肿瘤全膝关节假体在冠状面和矢状面内的偏置角度,探索骨肿瘤全膝关节假体的偏置角度对患者下肢关节的生物力学影响,以期定量骨肿瘤全膝关节假体在矢状面和冠状面偏置角度的安装许可范围。方法:2010年09月至2020年03月在空军军医大学附属西京医院接受骨肿瘤全膝关节置换手术的24例患者(术后6个月)。构建个体化人工膝关节基于力的动力学模型(force-dependent kinematics,FDK)模型;在Anybody软件中调整患者个体化骨肌模型的膝关节假体组件的FCAVA偏角和FSMAA偏角,步态分析,并得到不同偏角对应的关节载荷与关节力曲线。极差比用于衡量假体组件偏置对关节力的影响程度。结果:假体组件的平均FCAVA为(-0.22±0.97)°,平均FSMAA为(0.23±1.46)°。当假体在冠状面内偏置角度超过2°时,置换侧下肢髋、膝关节力最大增幅可达25%和164%。对于标准关节力曲线而言,健康侧髋、膝关节力峰值分别为4.87 BW、6.07 BW;置换侧髋、膝关节力峰值分别为4.30 BW、5.40 BW。假体在冠状面内的安装许可偏置范围为±2°。假体在矢状面内的偏置角度对下肢关节的生物力学影响不显著。结论:骨肿瘤全膝假体在冠状面内的偏置角度对置换侧的生物力学影响比较明显,建议外科医生在术中假体安装时应尽量保证其偏置角度的许可范围为±2°。