步态识别智能护膝的制备及其在关节康复训练中的应用

随着智能可穿戴产品不断涌现,兼顾舒适性与智能性的服装越来越受消费者喜爱。智能传感设备与服装相结合,可以极大地发挥智能性、舒适性和质轻性等特点,从而广泛应用于人体监测、医疗康复及运动竞技等领域。将锦纶、导电银纱线和氨纶进行编织,制备了一种弹性电容型纱线应变传感器,并将其成功集成到运动护膝中。通过合理布局传感器区域,确保传感器准确地感知人体运动,实现了具有高灵敏度和稳定性的多区域应变传感智能护膝的设计与制备。收集人体异常步态运动数据,采用高效的运动特征提取和机器学习算法对数据进行分析与识别,最终成功构建了智能关节损伤康复辅助训练系统,为康复训练领域带来了新的发展机遇。

不同角度下护膝紧度对膝关节影响的有限元分析

为了探讨不同角度下护膝紧度对膝关节半月板及胫股软骨应力和位移的影响,首先利用MRI获取一位志愿者的人体膝关节数据,构建膝关节有限元模型,通过与前人研究结果对比验证该模型有效。然后在仿真软件中建立屈膝角度分别为0°、30°、60°的膝关节模型并通过改变膝关节外部软组织12个参考点的压力,模拟护膝在不同屈膝角度下对膝关节的压迫。进而以胫股关节软骨、半月板的最大Mises应力和最大位移两个维度作为研究指标,分析不同屈膝角度及不同护膝紧度下半月板和胫股关节的力学特征。结果表明,在应力维度上,不同角度下不同的护膝紧度对半月板和胫股关节的影响趋势不同;在位移维度上,不同角度下紧度越大,对膝关节各部位都呈现较好的防护效果。

髌下脂肪垫IDEAL-IQ和T2 mapping定量参数与膝骨关节炎程度的相关性研究

目的 探讨膝骨关节炎(knee osteoarthritis, KOA)患者髌下脂肪垫(infrapatellar fat pad, IPFP)脂肪分数(fat fraction,FF)及T2值与KOA程度之间的关系。材料与方法 前瞻性招募同日行膝关节X线和MRI检查的受检者(男34例,女65例),依据膝关节X线Kellgren-Lawrence分级(KLG)将受检者分成无KOA组(KLG 0~1级)、轻度KOA组(KLG 2级)和重度KOA组(KLG 3~4级)三组。应用3.0 T MR非对称回波的最小二乘估算法迭代水脂分离(iteraterative decomposition of water and fat with echo asymmetry and least-squares estimation quantitation, IDEAL-IQ)、T2 mapping技术测量IPFP的FF及T2值,采用Pearson或Spearman相关性分析FF值及T2值与KOA程度的相关性;采用受试者工作特征(receiver operating characteristic,ROC)曲线评估其对KOA的诊断性能。结果 随着KOA程度进展,IPFP的FF值相应越低,T2值越高。无KOA、重度KOA和轻度KOA三组间FF及T2值差异显著,三组的FF值分别为73.13%±3.98%,67.42%±2.25%,61.92%±3.24%,T2值分别为81.04 (79.61, 82.44)ms, 82.72 (81.44, 84.46)ms, 86.79 (85.32, 89.12)ms,两两组间比较均具有统计学意义(P<0.001)。IPFP FF值与KLG呈负相关(r=-0.779),T2值与KLG之间呈正相关(r=0.688)。应用FF值及T2值诊断有无KOA的曲线下面积(area under the curve, AUC)分别为0.937、0.837,敏感度分别为71.8%、70.0%,特异度分别为91.7%、82.1%。结论 IPFP的FF值及T2值与KOA严重程度相关,可以在一定程度上反映IPFP的病理生理改变,有望作为KOA新的评估手段。

膝关节周围脂肪垫MRI表现与膝关节炎联系的研究进展

膝关节骨性关节炎(knee osteoarthritis,KOA)是一种常见的膝关节退行性疾病。早期诊断膝关节骨关节炎对于采取及时干预和治疗具有重要意义。近年来,越来越多的研究表明,膝关节周围脂肪垫在膝关节骨关节炎的早期诊断中发挥着重要的角色。磁共振成像(MRI)因其无创、精确的优点,已成为一种常规的膝关节检查手段。该技术拥有出色的软组织分辨力,对于膝关节骨性关节炎患者在早期的骨质及周围软组织结构的细微改变,其展示出特有的优势,并且具有更高的敏感性和特异性,可以直接观察和量化膝关节周围脂肪垫的变化,为膝关节骨关节炎早期诊断开拓思路。

限时饮食对高脂饮食诱导肥胖大鼠髌下脂肪垫的影响及作用机制

背景:超重或肥胖是膝骨关节炎最主要的危险因素。限时饮食在预防超重或肥胖方面显示出明显的效果。髌下脂肪垫是膝关节的重要组成部分,其是否受到限时饮食的影响,从而影响膝骨关节炎目前仍不清楚。目的:利用高脂饮食诱导的大鼠模型,探究限时饮食减重对髌下脂肪垫的影响,为肥胖相关性膝骨关节炎的早期预防和治疗提供证据。方法:将15只雄性SD大鼠随机分为3组,每组5只。正常对照组大鼠可24 h任意进食,饲喂普通饲料(12%脂肪);高脂饮食组大鼠可24 h任意进食,饲喂高脂饮食(45%脂肪);高脂饮食限时进食组大鼠只在9:00(光照后2 h)至17:00(黑暗前2 h)饲喂高脂饮食。饲养8周后,m Dixon-Quant序列用于评估髌下脂肪垫和右侧腹股沟区皮下脂肪组织的质子密度脂肪分数;ELISA用于定量血清中脂肪因子水平;天狼猩红染色评估髌下脂肪垫纤维化变化;免疫组织化学染色检测解偶联蛋白1在髌下脂肪垫和右侧腹股沟区皮下脂肪组织中的表达以及瘦素、脂联素和肿瘤坏死因子α在髌下脂肪垫中的表达。结果与结论:饲养8周后,(1)与高脂饮食组相比,正常对照组(P=0.036)和高脂饮食限时进食组(P=0.003)的大鼠体质量明显减轻;(2)高脂饮食组大鼠髌下脂肪垫的质子密度脂肪分数明显大于正常对照组(P <0.001)和高脂饮食限时进食组(P=0.004),而3组间皮下脂肪组织的质子密度脂肪分数差异无显著性意义;(3)高脂饮食组的大鼠血清瘦素水平明显高于正常对照组(P=0.030)和高脂饮食限时进食组(P=0.018);(4)与高脂饮食组相比,正常对照组(P <0.001)和高脂饮食限时进食组(P=0.003)以天狼猩红染色为特征的髌下脂肪垫纤维化程度明显降低;(5)高脂饮食组的髌下脂肪垫中瘦素相对表达明显高于正常对照组(P <0.001)和高脂饮食限时进食组(P <0.001);高脂饮食组的髌下脂肪垫中脂联素相对表达明显低于正常对照组(P=0.004)和高脂饮食限时进食组(P=0.048);然而,3组髌下脂肪垫和皮下脂肪组织中均无解偶联蛋白1阳性表达以及髌下脂肪垫中均无肿瘤坏死因子α阳性表达;(6)上述结果表明,限时饮食可以延缓高脂饮食诱导的大鼠髌下脂肪垫的纤维化,降低髌下脂肪垫的质子密度脂肪分数值,并影响血清和髌下脂肪垫中脂肪因子的水平,限时饮食可能是治疗和预防肥胖相关膝骨关节炎的一种简单有效的方法。

磁共振mDIXON-Quant技术在评估膝骨关节炎中髌下脂肪垫质子密度脂肪分数改变的价值研究

目的基于磁共振mDIXON-Quant技术分析膝骨关节炎(knee osteoarthritis,KOA)髌下脂肪垫质子密度脂肪分数(proton density fat fraction,PDFF)改变,及其与KOA严重程度的相关性。材料与方法前瞻性招募44例KOA患者,共计对70例膝关节进行磁共振常规序列及mDIXON-Quant序列扫描,测量KOA患者髌下脂肪垫PDFF。膝关节采用全器官磁共振评分(whole-organ magnetic resonance imaging score,WORMS)评估受试KOA严重程度。分析各膝髌下脂肪垫PDFF与WORMS 11个特征独立评分及总评分的相关性。结果髌下脂肪垫PDFF与膝关节WORMS总评分、关节软骨完整性、边缘骨赘、关节面下骨磨损、关节面下骨髓异常、关节面下骨囊肿、内外侧半月板完整性、关节内游离体、关节周围囊肿/滑囊炎、前后交叉韧带完整性、滑膜炎/积液(r=-0.94、-0.85、-0.83、-0.80、-0.72、-0.52、-0.54、-0.39、-0.27、-0.27、-0.24,P均<0.05)WORMS评分均呈负相关性;与内外侧副韧带完整性(r=0.27,P=0.826)WORMS评分无显著相关性。观察者间一致性非常好ICC=0.793(P<0.001),95%可信区间为(0.667~0.875)。结论磁共振mDIXON-Quant技术可以定量评估KOA患者髌下脂肪垫PDFF改变,髌下脂肪垫PDFF随着KOA严重程度进展而下降。髌下脂肪垫PDFF可以作为反映KOA严重程度的客观评价指标。

基于5.0T磁共振成像的髌下脂肪垫形态学定量分析

目的:采用5.0T磁共振成像分析髌下脂肪垫形态学特征与受检者性别、年龄、左右、髌骨长轴、皮下脂肪层厚度、膝关节骨性关节炎的关系,为髌下脂肪垫进一步研究奠定基础。方法:回顾性分析山东省立第三医院2023年5月-8月行5.0T磁共振膝关节扫描的93名患者的影像及临床资料,测量髌下脂肪垫的最大面积和厚度、髌骨长轴、膝前皮下脂肪厚度。统计分析采用独立样本t检验和Pearson相关性分析。结果:不同性别组髌下脂肪垫矢状面最大面积及最大深度在男性与女性两组间差异有统学意义(t=6.973、3.944,P均≤0.001),在左膝组与右膝组(t=0.468、0.560,P=0.641、0.577)、压脂高信号组与压脂无高信号组间(t=-1.643、-1.966,P=0.104、0.052)差异没有统计学意义。髌下脂肪垫的最大面积与年龄呈负相关(r=-0.470,P≤0.01),与髌下脂肪垫最大深度、髌骨长轴呈正相关(r=0.747、0.640,P≤0.01),与膝前皮下脂肪层厚度相关性不显著(r=-0.103,P=0.325)。结论:5.0T超高场MRI可以清晰显示髌下脂肪垫的结构,通过分析髌下脂肪垫形态学特征与膝关节各项指标的关系,可为评估膝关节骨性关节炎提供新的思路与方法。

髌下脂肪垫高信号强度对膝骨关节炎症状及结构的相关性

目的基于影像数字化分析膝骨关节炎患者髌下脂肪垫(infrapatellar fat pad,IPFP)高信号强度与膝骨关节炎症状及结构改变的相关性。方法回顾性分析膝骨关节炎(knee osteoarthritis,KOA)的患者的影像学及临床资料。对比不同IPFP高信号强度患者膝骨关节炎症状和结构改变的差异,同时分析IPFP高信号强度变化与膝骨关节炎症状以及结构改变的关系。结果共收集并完成236例患者(294膝)的影像学测量和评估,以IPFP高信号强度中位数(27.40%)进行分组比较,IPFP高信号强度≥27.40%组在胫骨软骨损伤程度、膝关节角度变化、疼痛程度以及骨关节炎指数(western ontario and mcMaster universities osteoarthritis index,WOMAC)总分方面要显著高于与IPFP高信号强度<27.40%组,差异有统计学意义(P<0.05);IPFPF高信号强度变化与膝关节疼痛、关节线夹角(joint line convergence angle,JLCA)、膝关节kellgren-Lawrence(KL)分级以及股骨、胫骨软骨损伤程度存在显著正相关(P<0.05)。结论在KOA患者中,IPFP高信号强度改变与膝关节疼痛症状以及结构变化存在显著相关性,其可能是影响KOA进展的一个重要因素。

全膝关节置换术后发生膝前痛的相关因素分析

目的:重点分析全膝关节置换术(TKA)后发生膝前痛的影响因素。方法:回顾性分析2019年10月—2020年9月周口骨科医院收治的42例膝关节炎患者资料,将完成TKA治疗后发生膝前痛的患者纳入发生组,收集同时间段内在医院完成TKA治疗后无膝前痛的42例患者资料纳入未发生组。查阅并记录患者基线资料,将可能的影响因素纳入并进行比较,分析可能导致TKA后发生膝前痛的影响因素。结果:发生组术中使用止血带时间、假体旋转不良占比、髌下脂肪垫过多切除占比较未发生组高,差异有统计学意义(t=4.878,χ^(2)=6.604、6.039,P<0.05);经logistic回归分析结果显示,术中使用止血带时间长、假体旋转不良、髌下脂肪垫过多切除是TKA后发生膝前痛的危险因素(OR=1.438、3.511、3.100,P<0.05)。结论:TKA后发生膝前痛与术中使用止血带时间长、假体旋转不良、髌下脂肪垫过多切除等因素有关,应引起临床重视。

膝关节骨关节炎病人结构改变与股四头肌脂肪垫和股前脂肪垫改变的相关性研究

目的探讨膝关节骨关节炎病人结构改变与股四头肌脂肪垫(QFP)和股前脂肪垫(PFP)影像学改变之间的关系。方法2020年6月~2022年6月收治的膝关节骨关节炎病人100例,共150个膝关节,将150个膝关节分为两组,非膝关节放射学骨性关节炎(ROA)组和ROA组,比较两组的QFP、PFP各参数,分析各参数与KLG分级、Hoffa滑膜炎、渗出性滑膜炎的相关性。结果ROA组QFP头尾径长于非ROA组,QFP高信号、PFP髌股高信号例数多于非ROA组,QFP肿块效应例数少于非ROA组,PFP最大厚度低于非ROA组;QFP高信号、PFP髌骨高信号与KLG分级呈正相关(r=0.271、0.399),PFP最大厚度与KLG分级呈负相关(r=-0.418);QFP高信号与Hoffa滑膜炎呈正相关(r=0.330),QFP肿块效应、PFP最大厚度与Hoffa滑膜炎呈负相关(r=-0.291、-0.441);PFP最大厚度与渗出性滑膜炎呈负相关(r=-0.561)。PFP髌骨高信号与不同部位软骨缺损均呈正相关(r=0.320、0.418、0.358、0.410、0.291),QFP肿块效应、PFP最大厚度与不同部位软骨缺损均呈负相关(r=-0.358、--0.287、-0.287、-0.287、-0.170、-0.399、-0.438、-0.498、-0.457、-0.350),QFP前后径与胫骨内侧软骨缺损呈负相关(r=-0.260)。结论QFP和PFP影像学改变与膝关节骨关节炎病人KLG分级、滑膜炎改变、关节软骨缺损、软骨下骨髓病变有相关性,在膝关节骨关节炎的发生与发展中占有重要的位置。

髌下脂肪垫MRI信号与膝关节骨关节炎相关性的横断面研究

目的:分析髌下脂肪垫(infrapatellar fat pad,IPFP)MRI信号强度与膝关节骨关节炎(keen osteoarthritis,KOA)病理改变的相关性,探讨IPFP在KOA中的作用。方法:对114位没有特殊膝关节疾病的体检职工(114膝)进行问卷调查,在MRI三维脂肪抑制质子密度加权快速自旋回波序列上测定IPFP信号强度,并对膝关节软骨缺损、骨赘进行评分,分析IPFP信号强度与软骨缺损、骨赘的相关性。进一步将受试者划分为KOA组和对照组,比较两组之间IPFP信号强度的差异。结果:Logistic回归分析结果显示:消除年龄、性别、BMI的混杂后,IPFP信号强度与髌骨、股骨内侧、胫骨外侧、全膝关节软骨缺损呈明显正相关(OR为1.333~2.168,P为0.006~0.023);与髌骨、股骨内侧、全膝关节骨赘呈明显正相关(OR为1.309~1.781,P为0.004~0.046)。KOA组IPFP信号强度高于对照组,其差异有统计学意义(P=0.028)。结论:IPFP MRI信号增高是膝关节退变的影像学表现之一;IPFP炎症和内分泌异常可能在KOA病变中发挥重要作用。

全膝关节置换术中保留髌下脂肪垫对膝关节功能恢复的影响

目的探讨全膝关节置换(TKA)术中保留髌下脂肪垫对膝关节功能恢复的影响。方法选取2014年1月至2018年10月合肥市第一人民医院行TKA病人21例(23膝),术中保留完整的髌下脂肪垫。术后随访3个月、6个月和1年,随访内容包括膝关节活动度、膝前痛发生率、美国特种外科医院(HSS)膝关节功能评分、Insall-Salvati比值、髌腱短缩发生率以及术后髌腱损伤发生率。结果手术后3个月(114.21±0.57)°、6个月(118.23±0.77)°和1年(117.26±0.87)°膝关节活动度、HSS膝关节功能评分[(84.88±0.82)、(85.78±0.37)、(86.56±0.66)分]高于术前(87.52±0.36)°和(52.36±0.75)分,差异有统计学意义(P<0.05),膝前痛发生率4.34%,Insall-Salvati比值与术前比较差异无统计学意义(P>0.05),髌腱短缩发生率4.34%,髌腱损伤发生率0。结论全膝关节置换术中保留完整的髌下脂肪垫,可以有效提高术后膝关节活动度、改善膝关节功能,术中对髌腱可以起到保护作用,可以有效防止术后髌腱短缩,降低膝前痛出现的概率。

膝关节髌下脂肪垫囊肿的诊断及关节镜治疗4例报告

我所共收治 4名膝关节髌下脂肪垫囊肿患者 ,发现膝关节前方肿物后逐渐出现伸膝时疼痛 ,经MRI检查诊断为膝关节髌下脂肪垫内囊肿。 2例囊肿为多房性 ,2例为单房性。 4例患者均接受关节镜下囊肿切除术。手术前囊肿内注射美蓝以帮助确定切除范围。由于囊肿后壁与半月板前角相邻 ,手术中半月板前角滑膜边缘处破裂 ,其中 2例因破口大于 1cm予以关节镜下缝合修补半月板前角 2针。所有患者均经伸膝夹板固定 2周 ,经关节功能康复后 ,症状消除。

髌下脂肪垫切除对全膝关节置换预后的影响

目的探讨髌下脂肪垫(infrapatellar fat pad,IPFP)的保留或切除对全膝关节置换术预后的影响。方法对2014年1月至2015年4月于我院就诊的110例(118膝)膝骨关节炎患者进行随机对照研究,采用随机数字表法将其随机分入IPFP切除组和IPFP保留组,各59膝。记录并比较两组患者术前及术后1个月、1年时的改良Insall-Salvati指数和美国膝关节协会(American Knee Society,AKS)评分系统膝评分。结果两组患者组内术后1个月、术后1年的改良Insall-Salvati指数分别与术前比较,差异均无统计学意义(均P>0.05),但AKS膝评分均较术前改善,差异均有统计学意义(均P<0.05);两组患者术前、术后1个月、术后1年的改良Insall-Salvati指数及AKS膝评分组间相比较,差异均无统计学意义(均P>0.05)。IPFP切除组有2例切口远端渗出,愈合不良,经定期换药,术后3周愈合,1例术后1年有膝前痛;IPFP保留组切口均愈合良好,4例术后1年随访时有膝前痛。结论切除IPFP对全膝关节置换术后膝关节功能无明显影响,可予以切除以增加术野暴露或部分切除以保护"密集血管区"。

膑下脂肪垫损害性膝关节痛

膑下脂肪垫损害性膝关节致痛１０２例，临床采用膑垫松解手术和银质针针刺疗法治疗，优良率为９０．２％。根据膑垫和解剖学特点及膝关节生物力学分析，认为附着于膑骨下端粗面的脂肪垫无菌性炎症病变是引起慢性膝痛的重要原因。银质针针刺和手术松解治疗能消除病变区的炎性刺激因素，使慢性膝痛获得治愈。

银质针导热治疗髌下脂肪垫损害的临床研究

目的:探讨银质针导热治疗慢性髌下脂肪垫损害性膝关节痛的临床疗效。方法:62例入组患者随机分为2组,34例银质针导热疗法组,28例封闭加微波治疗组作为对照组,对两组病例的疗效进行比较。结果:治疗后两周,两组患者膝痛均有缓解(P<0.05),但3月后封闭加微波治疗组膝痛总有效率为67.9%,银质针导热疗法组总有效率为91.2%;6个月后封闭加微波治疗组膝痛总有效率为64.3%,银质针导热疗法组总有效率为85.3%,治疗组从3个月后疗效明显优于对照组(P<0.05)。结论:银质针导热治疗慢性髌下脂肪垫损害性膝关节痛疗效明显,且具有较好的远期疗效。

银质针治疗膑下脂肪垫损害性膝关节痛64例

[目的]探讨膝关节疼痛有效治疗途径。[方法]采用银质针治疗髌下脂肪垫损害引起的膝关节疼痛64例。[结果]治愈13例,显效29例,好转15例,无效7例,总有效率89.1%;治疗2年后总有效率86.5%。[结论]银质针疗法治疗由髌下脂肪垫损害引起的膝关节痛,近、远期疗效较为满意。

髌下脂肪垫血供特点及在TKA术中的意义

目的观测髌下脂肪垫血供特点,为TKA术中如何保护其提供应用解剖学基础。方法 20侧防腐及2侧新鲜成人膝关节标本,用巨微解剖法观测髌下脂肪垫血管网的组成、走行及分布。结果髌下脂肪垫血管网外侧由膝下外侧动脉、膝上外侧动脉降支构成,内侧由膝下内侧动脉升支、膝降动脉髌上支的降支、膝降动脉关节支的髌下支构成,各支互相吻合形成网状结构,为"密集血管区",位于在髌骨内、外侧旁开5 mm范围以内,髌尖下约14 mm,髌韧带后面10 mm区域。此血管网向髌骨下极、髌韧带后部、髌下脂肪垫及其表面的滑膜提供血供。结论髌下脂肪垫具有滋养其周围结构的功能,在TKA术中应予保留,若需切除至少应保留"密集血管区"部分。

平衡垫训练对女性膝骨关节炎患者膝关节本体感觉影响的研究

探讨将女性KOA患者30人随机分为对照组和实验组,实验组进行为期12周的平衡垫训练,对照组不进行任何规律的体育锻炼,通过实验前后两组受试者本体感觉的变化来分析平衡垫训练对膝关节本体感觉的影响。结果:试验后,实验组在主动30°,主动60°,被动30°,被动60°的角度重建误差下降,和实验前以及对照组的测试结果比较,都具有显著或者非常显著差异。结论:长期的平衡垫训练能够有效的提高KOA患者患膝的本体感觉水平。

三点法针刀松解髌下脂肪垫治疗膝风湿寒性关节痛疗效观察

目的:观察三点法针刀松解髌下脂肪垫治疗膝风湿寒性关节痛的临床疗效。方法:将膝风湿寒性关节痛患者120例随机分为治疗组、中药组和针刺组各40例,治疗组行三点法针刀松解髌下脂肪垫,但不松解其他组织;中药组口服祛寒逐风合剂治疗;针刺组接受针刺治疗,1个疗程后观察3组患者关节疼痛模拟评分(VAS)、关节冰冷模拟评分、压痛点数的变化情况。结果:治疗后3组VAS评分、关节冰冷模拟评分及压痛点数降低或减少,差异具有统计学意义(P<0.05);与中药组及针刺组比较,治疗组患者VAS评分、关节冰冷模拟评分及压痛点数降低或减少更明显,差异具有统计学意义(P<0.05);治疗组有效率为95.0%,高于中药组的80.0%及针刺组的77.5%,差异具有统计学意义(P<0.05)。结论:三点法针刀松解髌下脂肪垫能够有效治疗膝风湿寒性关节痛。