膝關(guān)節(jié)假體選擇眭述平

1、全膝關(guān)節(jié)假體設(shè)計(jì)與選擇,上海市第六人民醫(yī)院骨科 眭述平,理想的假體設(shè)計(jì),適當(dāng)?shù)墓δ苓\(yùn)動(dòng)學(xué)活動(dòng)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(guān)節(jié)活動(dòng)的能力，通常是限制關(guān)節(jié)的旋轉(zhuǎn)和平移運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)力學(xué)（Kinema

2、tics）研究關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)的幾何軌跡股骨相對脛骨既有滾動(dòng)又有前后滑動(dòng),概 念,接觸應(yīng)力（Contact stress）是一個(gè)植入物與另一植入物接觸時(shí)產(chǎn)生的應(yīng)力增加接觸面積可以減少接觸應(yīng)力,高接觸應(yīng)力,低接觸應(yīng)力,吻合性、限制性、接觸應(yīng)力、運(yùn)動(dòng)之間關(guān)系,?吻合性 ? ?假體限制 ? ?運(yùn)動(dòng) ? ?界面應(yīng)力 ? ?松動(dòng)危險(xiǎn)性?吻合性 ? ?假體限制 ? ?運(yùn)動(dòng) ? ?界面應(yīng)力 ? ?松動(dòng)危險(xiǎn)性,脛股關(guān)節(jié)表面幾何形態(tài),碟形

3、的人工關(guān)節(jié)表面(curved on curved)平坦的人工關(guān)節(jié)表面(flat on flat)碟形對平坦的人工關(guān)節(jié)表面(curved on flat),平坦對平坦設(shè)計(jì)有較大的接觸面積，但在內(nèi)外翻時(shí)易產(chǎn)生邊緣效應(yīng)，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(biāo)準(zhǔn)”生物型固定帶柄、翼狀或長柄設(shè)計(jì)螺釘表面微孔,

4、人工膝關(guān)節(jié)發(fā)展三個(gè)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(diǎn)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(diǎn)鉸鏈?zhǔn)健我话霃焦潭ㄣq鏈型,缺點(diǎn)高限制性，假體－骨水泥－骨界面接觸應(yīng)力高，易導(dǎo)致松動(dòng)，翻修困難鉸鏈?zhǔn)交顒?dòng)，不符合膝關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)假體失敗率高Rand等人報(bào)道4年隨訪研究中，假體失敗率為43％Young等人報(bào)道鉸鏈?zhǔn)郊袤w使用壽命一般

5、不超過10年 適應(yīng)征用于嚴(yán)重骨缺損、嚴(yán)重膝關(guān)節(jié)不穩(wěn)定、低活動(dòng)量、預(yù)期壽命在5年以內(nèi)的患者可以作為膝關(guān)節(jié)挽救性手術(shù),目前進(jìn)展,旋轉(zhuǎn)鉸鏈型股骨和脛骨假體間存在旋轉(zhuǎn)降低假體－骨水泥－骨界面接觸應(yīng)力防止假體過早松動(dòng),第二代－半限制型和非限制型假體,特點(diǎn)以點(diǎn)、線、部分面接觸為主，能產(chǎn)生足夠的活動(dòng)度和低限制固定關(guān)節(jié)面磨損度較高,后交叉韌帶保留型假體,設(shè)計(jì)目的為了降低假體和骨之間固定界面的剪切應(yīng)力，降低假體松動(dòng)假體特點(diǎn)低吻合性

6、，低限制性,后交叉韌帶保留型假體,優(yōu)點(diǎn)保留了后叉韌帶，膝關(guān)節(jié)屈曲時(shí)可使股骨向后滾動(dòng)，可以增加膝關(guān)節(jié)屈曲程度運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的應(yīng)力可以被膝周圍韌帶吸收，使假體與骨之間所受的剪切應(yīng)力降低韌帶組織保留好，使膝關(guān)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(shù)中容易保持關(guān)節(jié)線（一般允許在3mm以內(nèi)）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(diǎn)后叉韌帶功能需比較正常，不適合運(yùn)用于膝關(guān)節(jié)嚴(yán)重畸形的病人增加了脛股關(guān)節(jié)之間的接觸應(yīng)力

7、，增加了內(nèi)襯的磨損，容易引起因磨損顆粒導(dǎo)致的骨溶解,后交叉韌帶替代型假體,設(shè)計(jì)目的增加穩(wěn)定性，減少假體間的接觸應(yīng)力特點(diǎn)高吻合性一般有凸輪設(shè)計(jì),后交叉韌帶替代型假體,優(yōu)點(diǎn)因切除了PCL，容易使伸屈膝間隙相等，比較適合應(yīng)用于嚴(yán)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(guān)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(diǎn)高吻合性使應(yīng)力更多的

8、通過假體傳導(dǎo)，增加了假體－骨界面間的剪切應(yīng)力，增加機(jī)械松動(dòng)安裝假體時(shí)去除骨量較多，翻修時(shí)困難增加有髕股撞擊征和膝關(guān)節(jié)脫位的報(bào)道,半限制性假體,設(shè)計(jì)目的為了解決膝關(guān)節(jié)側(cè)副韌帶功能不全特點(diǎn)類似PS假體假體中央由高而大的突起假體有帶柄設(shè)計(jì),半限制性假體,優(yōu)點(diǎn)可以用于膝關(guān)節(jié)固定外翻畸形、嚴(yán)重屈曲攣縮畸形，術(shù)中無法獲得軟組織平衡可以作為術(shù)中誤損內(nèi)側(cè)副韌帶時(shí)的補(bǔ)救方法潛在缺點(diǎn)假體－骨界面所受剪切應(yīng)力大，單純骨水泥固定易松動(dòng)，因

9、此需加用髓內(nèi)固定，增加接觸面積,目前進(jìn)展,高屈曲度膝關(guān)節(jié)——155度加厚并延長股骨后髁關(guān)節(jié)面加深并延長髕骨滑漕平臺(tái)前方作修整適應(yīng)高屈特殊的凸輪機(jī)制設(shè)計(jì),,第三代－活動(dòng)承重膝關(guān)節(jié)假體,設(shè)計(jì)目的解決吻合性、限制性和接觸應(yīng)力之間的矛盾特點(diǎn)面接觸三維活動(dòng)分類活動(dòng)承重半月板設(shè)計(jì)旋轉(zhuǎn)平臺(tái)設(shè)計(jì),,在內(nèi)襯和脛骨平臺(tái)間需要一些活動(dòng)來轉(zhuǎn)移由于高度吻合性等等原因產(chǎn)生的界面應(yīng)力,,軟組織（應(yīng)力分散）,A-通過弧形表面在伸屈膝和內(nèi)外翻時(shí)產(chǎn)生

10、活動(dòng) B- 允許存在水平旋轉(zhuǎn)和前后方向的活動(dòng),,降低接觸應(yīng)力,活動(dòng)設(shè)計(jì),降低界面應(yīng)力 & 自動(dòng)糾正旋轉(zhuǎn)力線,增加吻合性,,各種接觸類型關(guān)節(jié)面單位壓強(qiáng),,活動(dòng)承重膝關(guān)節(jié)假體,優(yōu)點(diǎn)具有高吻合性，低接觸應(yīng)力，低磨損，低固定的界面應(yīng)力可旋轉(zhuǎn)的內(nèi)襯可以自動(dòng)糾正不良的旋轉(zhuǎn)力線，改善髕股軌跡潛在缺點(diǎn)有脫位和半脫位的風(fēng)險(xiǎn)手術(shù)難度高需要嚴(yán)格伸屈膝間隙相等韌帶平衡要求高,目前進(jìn)展,高屈曲活動(dòng)平臺(tái)型膝關(guān)節(jié)假體（Depuy Sigma

11、RP-F ）,設(shè)計(jì)意圖,最大的屈曲需要旋轉(zhuǎn)平臺(tái)（固定平臺(tái)不能提供）在整個(gè)活動(dòng)范圍內(nèi)必須保持承重面的高吻合性,設(shè)計(jì)特點(diǎn),增大的股骨后髁具有較小的半徑以減少聚乙烯接觸應(yīng)力，可提供155度活動(dòng)范圍增厚的后髁需要額外的后側(cè)股骨截骨2 – 4 mm第三接觸面以減少接觸應(yīng)力,LCS,Sigma RPF,,,設(shè)計(jì)特點(diǎn),深度屈曲時(shí)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(nèi)桿、金

12、屬塊提供更好的充填和壓配，假體－骨界面應(yīng)力小，理論上可減少假體松動(dòng)適用于有骨缺損、骨折截骨后引起的膝關(guān)節(jié)畸形,,,,,術(shù)前是否有髕骨切除,術(shù)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?yàn)槭÷矢?PS,存在多平面畸形超過40度側(cè)副韌帶功能不全,膝關(guān)節(jié)僵硬高度屈曲攣縮,MBK,CR,內(nèi)外側(cè)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,,,,,,,,,,