膝關節(jié)假體選擇眭述平

1、全膝關節(jié)假體設計與選擇,上海市第六人民醫(yī)院骨科 眭述平,理想的假體設計,適當?shù)墓δ苓\動學活動度限制性假體牢固的固定假體長期的耐磨性,吻合性（Conformity）指假體的匹配程度，脛骨假體表面半徑(R2)與股骨假體表面彎曲半徑(R1)間的比率(R2/R1)，適用于冠狀面和矢狀面的幾何形態(tài),概 念,概 念,限制性（Constraint)通過假體形狀限制關節(jié)活動的能力，通常是限制關節(jié)的旋轉和平移運動運動力學（Kinema

2、tics）研究關節(jié)運動的幾何軌跡股骨相對脛骨既有滾動又有前后滑動,概 念,接觸應力（Contact stress）是一個植入物與另一植入物接觸時產(chǎn)生的應力增加接觸面積可以減少接觸應力,高接觸應力,低接觸應力,吻合性、限制性、接觸應力、運動之間關系,?吻合性 ? ?假體限制 ? ?運動 ? ?界面應力 ? ?松動危險性?吻合性 ? ?假體限制 ? ?運動 ? ?界面應力 ? ?松動危險性,脛股關節(jié)表面幾何形態(tài),碟形

3、的人工關節(jié)表面(curved on curved)平坦的人工關節(jié)表面(flat on flat)碟形對平坦的人工關節(jié)表面(curved on flat),平坦對平坦設計有較大的接觸面積，但在內外翻時易產(chǎn)生邊緣效應，加速磨損,材料,金屬鈷鉻鉬合金（光滑、耐磨，與聚乙烯接觸部件）鈦（便于骨長入，與骨接觸部件）超高分子聚乙烯(HMWPE),假體固定,骨水泥固定“金標準”生物型固定帶柄、翼狀或長柄設計螺釘表面微孔,

4、人工膝關節(jié)發(fā)展三個階段,第一代：單純鉸鏈型假體（全限制型）第二代：髁型假體（非限制、半限制）點接觸、線接觸或部分面接觸型第三代：帶半月板功能的解剖型假體面接觸型,第一代－完全限制型假體,特點鉸鏈式、單一半徑固定鉸鏈型,缺點高限制性，假體－骨水泥－骨界面接觸應力高，易導致松動，翻修困難鉸鏈式活動，不符合膝關節(jié)運動特點假體失敗率高Rand等人報道4年隨訪研究中，假體失敗率為43％Young等人報道鉸鏈式假體使用壽命一般

5、不超過10年 適應征用于嚴重骨缺損、嚴重膝關節(jié)不穩(wěn)定、低活動量、預期壽命在5年以內的患者可以作為膝關節(jié)挽救性手術,目前進展,旋轉鉸鏈型股骨和脛骨假體間存在旋轉降低假體－骨水泥－骨界面接觸應力防止假體過早松動,第二代－半限制型和非限制型假體,特點以點、線、部分面接觸為主，能產(chǎn)生足夠的活動度和低限制固定關節(jié)面磨損度較高,后交叉韌帶保留型假體,設計目的為了降低假體和骨之間固定界面的剪切應力，降低假體松動假體特點低吻合性

6、，低限制性,后交叉韌帶保留型假體,優(yōu)點保留了后叉韌帶，膝關節(jié)屈曲時可使股骨向后滾動，可以增加膝關節(jié)屈曲程度運動產(chǎn)生的應力可以被膝周圍韌帶吸收，使假體與骨之間所受的剪切應力降低韌帶組織保留好，使膝關節(jié)具有好的本體感覺功能有比較正常的步態(tài)和爬樓功能術中容易保持關節(jié)線（一般允許在3mm以內）增加后穩(wěn)定性，防止脫位,后交叉韌帶保留型假體,潛在缺點后叉韌帶功能需比較正常，不適合運用于膝關節(jié)嚴重畸形的病人增加了脛股關節(jié)之間的接觸應力

7、，增加了內襯的磨損，容易引起因磨損顆粒導致的骨溶解,后交叉韌帶替代型假體,設計目的增加穩(wěn)定性，減少假體間的接觸應力特點高吻合性一般有凸輪設計,后交叉韌帶替代型假體,優(yōu)點因切除了PCL，容易使伸屈膝間隙相等，比較適合應用于嚴重屈曲畸形和外翻畸形的患者可以通過輕微增加屈曲間隙來增加膝關節(jié)的屈曲度由于假體前后向穩(wěn)定性好，可以用于伸膝裝置受損的患者，如髕骨切除或髕韌帶受損的患者,后交叉韌帶替代型假體,潛在缺點高吻合性使應力更多的

8、通過假體傳導，增加了假體－骨界面間的剪切應力，增加機械松動安裝假體時去除骨量較多，翻修時困難增加有髕股撞擊征和膝關節(jié)脫位的報道,半限制性假體,設計目的為了解決膝關節(jié)側副韌帶功能不全特點類似PS假體假體中央由高而大的突起假體有帶柄設計,半限制性假體,優(yōu)點可以用于膝關節(jié)固定外翻畸形、嚴重屈曲攣縮畸形，術中無法獲得軟組織平衡可以作為術中誤損內側副韌帶時的補救方法潛在缺點假體－骨界面所受剪切應力大，單純骨水泥固定易松動，因

9、此需加用髓內固定，增加接觸面積,目前進展,高屈曲度膝關節(jié)——155度加厚并延長股骨后髁關節(jié)面加深并延長髕骨滑漕平臺前方作修整適應高屈特殊的凸輪機制設計,,第三代－活動承重膝關節(jié)假體,設計目的解決吻合性、限制性和接觸應力之間的矛盾特點面接觸三維活動分類活動承重半月板設計旋轉平臺設計,,在內襯和脛骨平臺間需要一些活動來轉移由于高度吻合性等等原因產(chǎn)生的界面應力,,軟組織（應力分散）,A-通過弧形表面在伸屈膝和內外翻時產(chǎn)生

10、活動 B- 允許存在水平旋轉和前后方向的活動,,降低接觸應力,活動設計,降低界面應力 & 自動糾正旋轉力線,增加吻合性,,各種接觸類型關節(jié)面單位壓強,,活動承重膝關節(jié)假體,優(yōu)點具有高吻合性，低接觸應力，低磨損，低固定的界面應力可旋轉的內襯可以自動糾正不良的旋轉力線，改善髕股軌跡潛在缺點有脫位和半脫位的風險手術難度高需要嚴格伸屈膝間隙相等韌帶平衡要求高,目前進展,高屈曲活動平臺型膝關節(jié)假體（Depuy Sigma

11、RP-F ）,設計意圖,最大的屈曲需要旋轉平臺（固定平臺不能提供）在整個活動范圍內必須保持承重面的高吻合性,設計特點,增大的股骨后髁具有較小的半徑以減少聚乙烯接觸應力，可提供155度活動范圍增厚的后髁需要額外的后側股骨截骨2 – 4 mm第三接觸面以減少接觸應力,LCS,Sigma RPF,,,設計特點,深度屈曲時50mm2額外的接觸面積髁間盒淺且窄，改善髕股軌跡,特殊假體,定制型假體和組配式假體包括不同尺寸和長度的髓內桿、金

12、屬塊提供更好的充填和壓配，假體－骨界面應力小，理論上可減少假體松動適用于有骨缺損、骨折截骨后引起的膝關節(jié)畸形,,,,,術前是否有髕骨切除,術者喜歡PS、MBK,PCL是否完整能否平衡,鉸鏈型假體?,這類假體有柄支撐很少使用，因為失敗率高,PS,存在多平面畸形超過40度側副韌帶功能不全,膝關節(jié)僵硬高度屈曲攣縮,MBK,CR,內外側副韌帶能否平衡,伸直間隙和屈曲間隙能否平衡,,半限制型假體,假體選擇,,,,,,,,,,