仿生双动关节重建髋关节的稳定性

背景:髋部不稳,如脑瘫、偏瘫、小儿麻痹后遗症以及臀中肌广泛损伤的髋关节置换和关节置换后反复脱位翻修患者髋部肌力失衡,术后脱位率高,仍是临床医生的巨大挑战。目的:观察仿生双动关节对重建髋关节稳定性的影响,防止髋部神经肌肉病变关节置换术后脱位。方法:纳入2010年1月至2014年7月河南中医药大学第二附属医院骨科收治的12例偏瘫、小儿麻痹后遗症、髋臼发育不良以及髋关节置换术后反复脱位患者,采用仿生双动关节行关节置换或翻修,通过调整外展肌力臂实现髋部的动力稳定。结果与结论:①随访时间20-60个月;②1例1年后摔倒右股骨假体周围骨折、保守治疗;1例术后1周脱位1次,其余病例未出现脱位、感染、松动征象;③结果表明,髋部神经肌肉病变、髋部不稳患者的髋关节置换,选择仿生双动髋关节假体,能够重建髋关节稳定性,防止术后脱位发生。

并联仿生髋关节试验机的轨迹跟踪控制研究

针对所设计的3SPS+1PS型并联仿生髋关节试验机,利用拉格朗日方程建立了试验机的解析动力学模型。基于所建立的动力学模型,利用增广PD控制策略,设计了并联试验机基于工作空间的多输入/多输出控制器,并用于试验机动平台的轨迹跟踪控制。将增广PD控制的试验结果与PD控制的结果进行对比,可看出利用增广PD控制器可在一定程度上改善试验机动平台的轨迹跟踪精度。

髋关节试验机四自由度并联模块运动学与动力学特性分析

由于人工髋关节材料摩擦磨损特性检测结果的准确程度与试验设备运动准确性有关,选用3SPS+1PS并联机构作为试验机髋关节仿生模块的核心部分。通过Pro/E与ADAMS联合对此类并联机构进行建模,然后根据正常人体髋关节的生物运动及力学特性,在ADAMS中对其进行运动学、动力学仿真模拟。通过仿真结果得知:各支链的主要运动集中在并联机构的Z方向上;支链r2的运动曲线最为复杂,其位移、速度、加速度的幅值相对来说最小;r1运动曲线幅值最大。机构承受的外力主要作用在支链r0和球副r01的Z方向。分析结果为此类并联机构的机械结构、误差灵敏度分析及相应控制系统的下一步设计奠定基础。

运用仿生双动髋关节假体行全髋关节置换39例早期效果评价

目的探讨运用仿生双动髋关节假体行全髋关节置换术的早期治疗效果。方法39例具有明确手术指征患者采用仿生双动全髋关节假体行全髋关节置换术,评价其早期临床效果。结果39例患者均得到随访,随访时间6~20个月。患者术后Harris评分明显高于术前(P<0.05),随访过程中未发生假体内脱位、假体松动、关节脱位及感染。结论运用仿生双动全髋行全髋关节置换,近似解剖重建髋关节,在早期可提供良好的初始稳定性,术后并发症发生率低,关节活动度大患者满意度高。

Bikini前入路仿生双动全髋关节置换术的疗效分析

探讨Bikini前入路下行仿生双动全髋关节置换术(Dual-mobility total hip arthroplasty,DM-THA)的临床疗效。方法 回顾性选取60例股骨颈骨折行全髋关节置换术的病例;其中30例为全陶全髋关节置换术(Total hip arthroplasty,THA),30例DM-THA,对此进行回顾性分析,对比两组术前、术后7天以及术后6月的髋关节Harris评分。结果 两组髋关节置换术前Harris评分无统计学意义;DM-THA与全陶的THA两组手术术后7天及术后6月对比有统计学意义。结论 采用Bikini入路下行DM-THA,可以充分发挥仿生双动全髋关节假体稳定性高及活动度好的优势,满足了患者的生活质量需求。

基于双目视觉的并联仿生髋关节位姿检测

相较于三维坐标测量仪、激光跟踪仪等传统测量设备,双目视觉检测是一种无接触的检测方式,不会对目标的运动产生干扰和破坏,且更为经济、灵活和方便,因此采用双目视觉技术对3-RRR+(S-P)并联仿生髋关节的位姿进行检测。为提高位姿检测的精度、鲁棒性和通用性,设计了一种方便提取且角点可自动辨识的自编码视觉标识物、提出了一种基于边缘交点坐标反馈式的角点检测算法,该算法主要包括HSV色彩空间下的标识物提取、Canny边缘检测、Hough直线检测、亚像素角点检测和三维重建等流程,将标识物角点检测简化为检测标识物边缘线段并求得交点,再经由亚像素角点检测算法进行提纯的过程。最后,通过双目相机与自编码视觉标识物的布置建立并联仿生髋关节的位姿检测系统,进行位姿检测实验并采用激光跟踪仪进行对比实验,通过分析与实验验证:该系统具备较高的精度、鲁棒性和通用性。

仿生人工髋关节联合改良入路对肌力降低老年患者的康复意义

老年人群常存在肌力降低的情况,常规髋关节置换术后存在脱位风险。以肌力降低、存在术后脱位风险的老年股骨颈骨折患者为对象,通过前瞻性队列研究,旨在明确仿生髋关节置换结合改良Hardinge入路对肌力降低老年患者的安全性、功能康复及预后生活自理能力(ADL)的影响。指标包括:髋关节Lovett肌力分级、活动度(ROM)、髋关节功能的Harris评分、预后Barthel ADL评分。结果显示,患者出院当天、术后3个月、6个月的患侧髋关节在各方向的ROM均与健侧无差异,术后3个月、6个月的Harris评分、肌力、Barthel ADL评分均与骨折前/健侧无差异,患者在随访期间均未出现术后脱位。说明双动仿生髋关节结合改良Hardinge入路具有促进早期康复的作用,在保证髋关节正常ROM的同时,避免肌力降低的老年患者发生术后脱位,患者术后3个月即可恢复至骨折前的髋关节功能及生活自理能力。

仿生双动全髋置换术治疗CroweⅢ型成人髋关节发育不良

[目的]探讨仿生双动全髋置换术治疗CroweⅢ型成人髋关节发育不良伴骨性关节炎的临床疗效。[方法]回顾性分析本院2016年3月~2017年1月收治的20例(25髋)CroweⅢ型髋关节发育不良伴骨性关节炎患者的临床资料,根据X线片检查及Harris评分评价临床疗效。[结果]20例(25髋)均得到有效随访,随访时间14~25个月(平均16.3个月)。术后比较术前Harris评分明显提高,X线检查所有患者均未见假体松动、关节脱位。[结论]仿生双动全髋置换术是治疗CroweⅢ型成人髋关节发育不良伴骨性关节炎的理想方法,可提供坚强的稳定性,术后并发症更少。

仿生双动髋关节假体置换与常规髋关节假体置换治疗股骨颈骨折的临床效果比较

目的比较仿生双动髋关节假体置换与常规髋关节假体置换治疗股骨颈骨折患者临床效果。方法选择2019年3月—2021年3月在光泽县医院进行手术治疗的股骨颈骨折患者100例,随机分为观察组和对照组各50例。观察组给予仿生双动髋关节假体置换术治疗,对照组给予普通髋关节假体置换术治疗,比较两组术后恢复情况和1年内并发症发生情况。结果观察组患者术后初次自主下蹲时间、术后初次自主穿脱袜子时间、术后初次自主上下楼梯时间短于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);术后6个月、术后12个月,两组视觉模拟评分法评分逐渐降低,且观察组低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);术后1个月、术后12个月,两组患者Mayo髋关节功能评分、Harris髋关节功能量表评分升高,且观察组评分高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);术后6个月,观察组患者假体下沉深度低于对照组,观察组患者骨盆冠状面倾斜角度高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);术后12个月,两组假体下沉深度、骨盆冠状面倾斜角度较术后3个月增加,但观察组假体下沉深度低于对照组,观察组骨盆冠状面倾斜角度高于对照组,观察组假体松动及脱位率低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);观察组并发症发生率低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。结论与常规髋关节假体置换相比,仿生双动髋关节假体置换术治疗股骨颈骨折患者,术后恢复快,疼痛缓解,髋关节活动度、功能得以提升,髋关节稳定性提升,并发症少。