膝關節(jié)形態(tài)特征及人工關節(jié)置換前后的運動學.pdf

1、系統(tǒng)測量和描述中國人膝關節(jié)形態(tài)及男、女性膝關節(jié)形態(tài)的性別差異是設計適合中國人的人工膝關節(jié)假體的前提。此外,后交叉韌帶保留型全膝關節(jié)置換(PCR-TKA)術后仍存在關節(jié)屈曲恢復不良和假體磨損等問題,而對TKA術后關節(jié)體內運動學特性變化的把握是提高關節(jié)置換技術和臨床效果的重要途徑。
　　 本研究第一、第二部分建立并測量了中國人及美國人膝關節(jié)3D模型。遠端股骨的測量指標包括內外徑、前后徑、髁間窩寬度、內/外髁寬度、股骨滑車形態(tài)、及股骨

2、內/外髁的矢狀面形態(tài)等。近端脛骨測量包括內/外側平臺的前后徑、內外徑、及后傾角等。對以上數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析,比較膝關節(jié)形態(tài)的人種間差異和性別間差異。本研究第三、第四部分分析了PCR-TKA術前、后,關節(jié)體內運動學變化及后交叉韌帶(PCL)的關節(jié)內功能。研究招募了11名晚期膝關節(jié)骨性關節(jié)炎(OA)患者,利用雙X線透視系統(tǒng)分別攝取膝關節(jié)在PCR-TKA手術前、后,關節(jié)負重屈曲運動時的雙X線圖像。在電腦內復制真實雙X線透視環(huán)境,利用患者的3D關

3、節(jié)模型確定關節(jié)在三維空間內的位置。測量關節(jié)在6個自由度上的位移和旋轉情況。PCL韌帶束的運動學用伸長率、抬升角、和偏離角描述。通過對以上數(shù)據(jù)分析,比較在膝屈曲運動中OA膝關節(jié)、PCR-TKA膝關節(jié)、及正常膝關節(jié)的體內運動學特征差異,以及PCL在OA關節(jié)內及PCR-TKA關節(jié)內的功能。
　　 中、美人體膝關節(jié)差異主要表現(xiàn)為中國人體膝關節(jié)整體上小于美國人膝關節(jié),中國女性遠端股骨顯著窄于美國女性。中國男、女性膝關節(jié)形態(tài)的性別差異表現(xiàn)為

4、中國女性遠端股骨尺寸整體小于中國男性,女性遠端股骨顯著窄于男性,女性股骨內髁前后徑小于男性。在矢狀面上,中國男、女性股骨外髁脛股關節(jié)面曲線半徑整體小于內髁。
　　 關節(jié)體內運動學分析表明,在膝負重屈曲活動過程中OA膝關節(jié)的內/外旋活動與正常膝關節(jié)相似,但內翻角增大,且股骨向后移動距離減少,而向內側移動距離增加。PCR-TKA術后,脛骨內旋角度和股骨后移距離比術前均進一步降低；膝屈曲早期,股骨出現(xiàn)“矛盾性前移”；在膝屈曲整個過程中

5、,股骨相對于脛骨外移明顯。此外,研究發(fā)現(xiàn)PCR-TKA術后,PCL在膝屈曲活動過程中被過度伸長,這可能會限制關節(jié)屈曲；在內、外側指向上,PCL內側偏離角減小,幾乎成為前后向走行,失去了控制關節(jié)旋轉的能力。
　　 總之,本研究顯示中國女性遠端股骨顯著窄于美國女性；中國女性遠端股骨窄于中國男性。增加TKA假體在內外徑尺寸的選擇可克服以上問題。此外,中國人股骨外髁脛股關節(jié)面曲線半徑整體小于內髁,這與先前報道不同,假體設計時應考慮該因素