國人膝關(guān)節(jié)假體旋轉(zhuǎn)對(duì)線參考標(biāo)志的變異性和膝關(guān)節(jié)解剖特點(diǎn)與屈膝范圍關(guān)系的研究.pdf

1、1.股骨遠(yuǎn)端旋轉(zhuǎn)對(duì)線參考軸線與脛骨機(jī)械軸關(guān)系的研究
　　 目的：正確的股骨假體旋轉(zhuǎn)對(duì)線是全膝關(guān)節(jié)表面置換術(shù)成功的重要因素。股骨假體的旋轉(zhuǎn)對(duì)線可影響全膝關(guān)節(jié)置換術(shù)的療效。股骨假體的旋轉(zhuǎn)對(duì)線對(duì)髕骨的運(yùn)動(dòng)軌跡和屈膝間隙的平衡有著巨大的影響，而屈膝間隙的平衡又可以影響脛-股關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)軌跡。用以確定股骨假體旋轉(zhuǎn)對(duì)線的標(biāo)志有Whiteside線、經(jīng)股骨髁上軸、股骨后髁軸等。本研究通過對(duì)下肢尸體標(biāo)本上各軸線的測(cè)量，比較各軸線與下肢機(jī)械軸的關(guān)系，

2、確定較為理想的股骨假體的旋轉(zhuǎn)對(duì)線參考標(biāo)志并對(duì)其生物力學(xué)優(yōu)越性進(jìn)行探討。
　　 方法：30例下肢尸體標(biāo)本，其中左下肢12例，右下肢18例，性別及年齡不明。所有標(biāo)本均無解剖畸形，膝關(guān)節(jié)無骨關(guān)節(jié)炎、無前后交叉韌帶及側(cè)副韌帶損傷等關(guān)節(jié)疾病。切除下肢所有軟組織及髕骨，保留膝關(guān)節(jié)內(nèi)外側(cè)副韌帶、前后交叉韌帶、內(nèi)外側(cè)半月板及部分關(guān)節(jié)囊，經(jīng)踝關(guān)節(jié)離斷。在前交叉韌帶重建定位器械引導(dǎo)下，將兩枚2.0mm克氏針分別穿過股骨遠(yuǎn)端，一枚經(jīng)股骨外側(cè)髁最高點(diǎn)至

3、內(nèi)側(cè)髁最高點(diǎn)，代表臨床髁上軸；一枚經(jīng)股骨外側(cè)髁最高點(diǎn)至股骨內(nèi)上髁凹，代表外科髁上軸。數(shù)碼相機(jī)距下肢80cm處，視線方向與脛骨垂直，前方對(duì)準(zhǔn)膝關(guān)節(jié)中心。分別在膝關(guān)節(jié)伸直位、屈膝90°進(jìn)行數(shù)碼照片采集，伸直位照片近端包括股骨頭，遠(yuǎn)端包括脛骨內(nèi)踝，屈膝90°位近端包括股骨前方皮質(zhì)，遠(yuǎn)端包括脛骨內(nèi)踝。照片輸入筆記本電腦，并經(jīng)Adobe Photoshop CS軟件進(jìn)行圖像處理。參照Moreland的方法確定股骨頭中心、膝關(guān)節(jié)中心、踝關(guān)節(jié)中心。股

4、骨機(jī)械軸：股骨頭中心與膝關(guān)節(jié)中心的連線。脛骨機(jī)械軸：膝關(guān)節(jié)中心與踝關(guān)節(jié)中心的連線。下肢機(jī)械軸：股骨頭中心與踝關(guān)節(jié)中心的連線。Whiteside線為股骨滑車最低點(diǎn)與髁間窩最高點(diǎn)連線。利用Adobe Photoshop CS軟件在各圖像上畫出各軸線，并測(cè)量各軸線間夾角。上述工作均由3名研究者同時(shí)完成，股骨遠(yuǎn)端解剖標(biāo)志和各軸線的確定須3名研究者意見達(dá)成一致時(shí)方可確定。在伸膝位圖像上測(cè)量股骨機(jī)械軸與脛骨機(jī)械軸的夾角，臨床髁上軸、外科髁上軸和Wh

5、iteside線的垂線與脛骨機(jī)械軸的夾角；屈膝90°時(shí)測(cè)量臨床髁上軸的垂線、外科髁上軸的垂線和Whiteside線與脛骨機(jī)械軸的夾角，測(cè)量結(jié)果精確到0.1°，相對(duì)于脛骨機(jī)械軸內(nèi)翻記錄為正值，外翻記錄為負(fù)值。
　　 小結(jié)：本研究通過對(duì)下肢尸體標(biāo)本的研究，分析股骨遠(yuǎn)端旋轉(zhuǎn)對(duì)線各參考標(biāo)志與脛骨機(jī)械軸關(guān)系，通過與以往的研究方法相比較，這一方法準(zhǔn)確可靠。通過研究發(fā)現(xiàn)，外科髁上軸的垂線和脛骨機(jī)械軸的夾角與股骨機(jī)械軸和脛骨機(jī)械軸的夾角間的差異

6、最小。外科髁上軸是較臨床髁上軸、Whiteside線更為可靠的股骨假體旋轉(zhuǎn)對(duì)線參考標(biāo)志，當(dāng)股骨后髁切骨與外科髁上軸平行時(shí)，可獲得較為理想的股骨假體外旋位置，對(duì)髕一股關(guān)節(jié)和脛一股關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)軌跡的不良影響最小。然而，因?yàn)閭€(gè)體間股骨解剖變異存在，選擇外科髁上軸作為股骨假體旋轉(zhuǎn)對(duì)線參考標(biāo)志，仍會(huì)發(fā)生一定程度的伸屈膝間隙不平衡，需通過術(shù)中適當(dāng)?shù)能浗M織松解予以糾正。
　　 2.脛骨近端假體旋轉(zhuǎn)對(duì)線參考標(biāo)志的影像學(xué)研究
　　 目的：股骨

7、和/或脛骨假體旋轉(zhuǎn)對(duì)線是影響全膝關(guān)節(jié)置換術(shù)后膝關(guān)節(jié)功能和假體生存率的重要因素。二者間的旋轉(zhuǎn)對(duì)線不匹配可影響髕-股關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)軌跡和功能，還可導(dǎo)致脛-股關(guān)節(jié)半脫位、聚乙烯襯墊磨損的加速和碎裂。通過第一部分的研究發(fā)現(xiàn)，股骨假體外旋對(duì)線參考股骨外科髁上軸線具有生物力學(xué)優(yōu)越性可以最大程度恢復(fù)膝關(guān)節(jié)功能。但是脛骨假體旋轉(zhuǎn)對(duì)線參考軸線還存在爭議，關(guān)節(jié)內(nèi)的解剖學(xué)標(biāo)志如脛骨后髁軸線、經(jīng)脛骨髁上軸線、脛骨髁間脊間溝都被用作脛骨假體旋轉(zhuǎn)對(duì)線參考軸線。然而，因?yàn)?/p>

8、骨贅形成、骨質(zhì)缺損和解剖學(xué)變異，術(shù)中很難在截骨平面準(zhǔn)確判定這些解剖標(biāo)志。脛骨結(jié)節(jié)內(nèi)側(cè)1/3常被用作脛骨假體的旋轉(zhuǎn)對(duì)線的參考標(biāo)志，但這一方法沒有實(shí)驗(yàn)依據(jù)，且可導(dǎo)致脛骨假體過度外旋。有學(xué)者建議髕韌帶止點(diǎn)處內(nèi)側(cè)緣作為脛骨假體的旋轉(zhuǎn)對(duì)線的參考標(biāo)志。本研究通過比較脛骨結(jié)節(jié)內(nèi)側(cè)1/3、髕韌帶止點(diǎn)處內(nèi)側(cè)緣作為脛骨假體旋轉(zhuǎn)對(duì)線參考標(biāo)志相對(duì)于股骨外科髁上軸線差異程度，分析二者作為脛骨假體旋轉(zhuǎn)對(duì)線參考標(biāo)志的優(yōu)劣。
　　 方法：對(duì)15名健康志愿者的膝

9、關(guān)節(jié)行CT掃描檢查。試驗(yàn)對(duì)象仰臥，雙膝并攏，膝關(guān)節(jié)完全伸直，足趾朝上，CT掃描平面與脛骨干的解剖軸垂直。掃描范圍近側(cè)包括股骨髁近端，遠(yuǎn)側(cè)包括脛骨結(jié)節(jié)下緣。所獲CT掃描圖像輸入個(gè)人計(jì)算機(jī)。選擇每例膝關(guān)節(jié)的兩幅圖像：股骨側(cè)CT掃描圖像能顯示股骨外側(cè)髁最高點(diǎn)和股骨內(nèi)上髁凹，脛骨側(cè)CT掃描圖像選自經(jīng)外側(cè)脛骨平臺(tái)下方10mm的圖像（術(shù)中脛骨切骨平面）。用專用醫(yī)學(xué)影像學(xué)Dicom viewer圖像分析軟件對(duì)CT掃描圖像進(jìn)行分析和測(cè)量，在股骨側(cè)CT掃

10、描圖像畫出股骨外科髁上軸線，并在脛骨側(cè)CT掃描圖像畫出脛骨二前后軸線，測(cè)量二脛骨前后軸線與股骨外科髁上軸線的垂線夾角。上述分析測(cè)量工作均由3名研究者同時(shí)完成，各解剖標(biāo)志和軸線的確定須3名研究者意見一致。夾角測(cè)量結(jié)果精確到0.1°。二脛骨前后軸線相對(duì)于股骨外科髁上軸的垂線內(nèi)旋記錄為正值，外旋記錄為負(fù)值。統(tǒng)計(jì)學(xué)方法采用t檢驗(yàn)，分別比較二脛骨前后軸線相對(duì)于股骨外科髁上軸的垂線的旋轉(zhuǎn)差異和二脛骨前后軸線間的差異，P<0.05有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

11、>　　 小結(jié)：本研究通過比較脛骨結(jié)節(jié)內(nèi)側(cè)1/3、髕韌帶止點(diǎn)處內(nèi)側(cè)緣與第一部分研究結(jié)果所確定的股骨遠(yuǎn)端旋轉(zhuǎn)對(duì)線參考軸線即外科髁上軸比較，分析二者間的差異，后交叉韌帶止點(diǎn)中點(diǎn)與髕韌帶止點(diǎn)處內(nèi)側(cè)緣連線與股骨外科髁上軸線垂線的走行方向最為接近，選擇后交叉韌帶止點(diǎn)中點(diǎn)與髕韌帶止點(diǎn)處內(nèi)側(cè)緣連線作為脛骨假體旋轉(zhuǎn)對(duì)線的參考軸線可使股骨與脛骨假體間的旋轉(zhuǎn)匹配關(guān)系更為理想。可以優(yōu)化髕-股關(guān)節(jié)與脛股關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)軌跡，降低并發(fā)癥發(fā)生率。雖然這樣，TKA術(shù)后膝關(guān)節(jié)

12、的運(yùn)動(dòng)學(xué)已不同于正常膝關(guān)節(jié)，所有的研究只能部分恢復(fù)膝關(guān)節(jié)功能。在本研究中，雖然后交叉韌帶止點(diǎn)中點(diǎn)與髕韌帶止點(diǎn)內(nèi)側(cè)緣連線與股骨外科髁上軸線垂線間夾角平均為外旋0.7°，但是仍有部分受試者后交叉韌帶止點(diǎn)中點(diǎn)與髕韌帶內(nèi)側(cè)緣連線與股骨外科髁上軸線垂線呈現(xiàn)較大夾角（最大內(nèi)旋5.1°，最大外旋5.8°）。因此，術(shù)中也可結(jié)合自定位法，對(duì)脛骨假體旋轉(zhuǎn)位置做出適當(dāng)調(diào)整。
　　 3.膝關(guān)節(jié)股骨后髁偏置距與脛骨后傾角關(guān)系對(duì)屈膝功能的影響
　　

13、 目的：全膝關(guān)節(jié)表面置換術(shù)不足之處是不能全部恢復(fù)正常膝關(guān)節(jié)的屈膝范圍。在屈膝終末時(shí)，股骨后方皮質(zhì)與脛骨假體后緣發(fā)生撞擊，從而限制膝關(guān)節(jié)的繼續(xù)屈曲。切骨后恢復(fù)脛骨后傾角度被認(rèn)為可延遲撞擊的發(fā)生；膝關(guān)節(jié)最大屈曲角度與股骨后髁偏置距大小相關(guān)，認(rèn)為股骨后髁偏置距在延遲撞擊中具有重要的作用。手術(shù)技術(shù)的使用，尤其是切骨方法可影響術(shù)后股骨后髁偏置距和脛骨后傾角度的大小，從而影響膝關(guān)節(jié)屈膝范圍。在正常膝關(guān)節(jié)，盡管存在著種族、性別及個(gè)體間的解剖學(xué)差異，但

14、是都能達(dá)到良好的屈膝范圍。本研究目的測(cè)量正常膝關(guān)節(jié)股骨后髁偏置距和脛骨后傾角度的大小，并分析二者之間的相關(guān)性及與膝關(guān)節(jié)屈曲范圍的關(guān)系。
　　 方法：攝取15位健康成年志愿者的膝關(guān)節(jié)側(cè)位平片，照片包括遠(yuǎn)端1/3股骨和近端2/3脛骨，且使股骨內(nèi)外側(cè)髁重疊。所獲膝關(guān)節(jié)側(cè)位X平片輸入個(gè)人電腦。因照片放大率不同，所測(cè)得的股骨后髁偏置距絕對(duì)值也不具可比性，因此在本研究中，我們測(cè)量股骨后髁偏置距與股骨遠(yuǎn)端直徑的比值，稱之為相對(duì)高度，將此值與脛

15、骨平臺(tái)后傾角相比較。用DicomViewer圖像分析軟件在圖片上畫出所需各線，沿股骨后側(cè)皮質(zhì)畫出線A；線A與股骨遠(yuǎn)端后側(cè)遠(yuǎn)端皮質(zhì)相交，自此交點(diǎn)畫垂線B，前方止于股骨前側(cè)皮質(zhì)，B為股骨遠(yuǎn)端直徑；自股骨內(nèi)側(cè)髁后方最高點(diǎn)畫線A的垂線C，線C為股骨后髁偏置距的高度。測(cè)量線C與線B的比值Z，Z為股骨后髁偏置距的相對(duì)高度，Z值越大股骨后髁向后凸出越明顯。在脛骨近段任意畫出兩線連接脛骨前后側(cè)皮質(zhì)，在連接兩線中點(diǎn)畫出脛骨近段解剖軸線D，向近端延伸達(dá)脛骨

16、平臺(tái)。沿脛骨內(nèi)側(cè)平臺(tái)關(guān)節(jié)面畫線E，測(cè)量二者之間的夾角0，以90°減去0即為脛骨平臺(tái)后傾角α。上述分析測(cè)量工作均由3名研究者同時(shí)完成，各解剖標(biāo)志和軸線的確定須3名研究者意見一致。統(tǒng)計(jì)學(xué)方法采用Pearson相關(guān)性分析檢驗(yàn)股骨后髁偏置距大小與脛骨平臺(tái)后傾角二者間有無相關(guān)性，P<0.05有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
　　 小結(jié)：本研究通過對(duì)正常膝關(guān)節(jié)研究未發(fā)現(xiàn)股骨后髁偏置距與脛骨后傾角二者間存在相關(guān)性，二者大小變異也較大。盡管如此，TKA術(shù)后的運(yùn)動(dòng)

17、學(xué)研究發(fā)現(xiàn)股骨后髁偏置距與脛骨后傾角在延遲撞擊增加屈膝范圍中起著重要的作用，因此在全膝表面置換術(shù)中，在股骨后可切骨時(shí)，除考慮股骨假體外旋對(duì)線，應(yīng)盡量恢復(fù)股骨后髁偏置距，使完成股骨后髁切骨假體安裝后的股骨后髁偏置距與股骨遠(yuǎn)端（股骨后方皮質(zhì)與其遠(yuǎn)端弧形相切處）直徑相等（0.95），盡管研究結(jié)果脛骨平臺(tái)后傾角平均為12.03°，但考慮到脛骨平臺(tái)后傾角過大后假體襯墊后方所受應(yīng)力過大，是伸膝裝置緊張，而且研究結(jié)果存在的抽樣誤差，綜合其他學(xué)者的研究