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中国组织工程研究第20卷第13期2016–03–25出版ChineseJournalofTissueEngineeringResearchMarch25,2016Vol.20,No.13P.O.Box10002,Shenyang110180·研究原著·杨军，男，1969年生，河南省罗山县人，硕士，主治医师，研究方向为关节置换。中图分类号:R318文献标识码:B文章编号:2095-4344(2016)13-01838-07稿件接受：2016-02-14全膝置换中股骨假体轴向旋转对线与髌股关节生物性能的变化杨军(河南中医学院第二附属医院(河南省中医院)关节科，河南省郑州市450002)引用本文：杨军.全膝置换中股骨假体轴向旋转对线与髌股关节生物性能的变化[J].中国组织工程研究，2016，20(13):1838-1844.DOI:10.3969/j.issn.2095-4344.2016.13.002ORCID:0000-0002-8167-7077(杨军)文章快速阅读：文题释义：假体旋转对线：假体旋转对线会对全膝置换过程中髌骨的轨迹和功能产生影响，如果股骨假体相对胫骨假体内旋会明显增加髌股关节外侧接触压，使髌骨内倾内移：适度的股骨假体相对胫骨假体外旋后髌骨轨迹相应外移，降低股四头肌的外侧矢量，但股骨假体相对胫骨假体过度外旋可导致髌骨内侧脱位和髌股关节内侧接触压增加。髌股关节：是参与膝关节伸屈运动的重要结构。髌骨的外侧倾斜和外侧移位是髌股对线异常的主要存在形式，其原因可能包括股骨髁的发育异常、髌骨发育异常及高位髌骨、膝外翻和Q角异常增大、内侧支持带松弛、外侧支持带挛缩等多种因素。髌股异常对线的直接结果是导致关节面应力或称髌股接触压的分布异常。摘要背景：全膝置换中需要使用股骨假体，假体会产生一定的轴向旋转对线，并影响到到髌股关节的生物性能。目的：探讨全膝置换中股骨假体轴向旋转对线对髌股关节生物性能的影响。方法：从河南中医学院第二附属医院(河南省中医院)标本室获得10个新鲜人尸体膝关节，建立膝关节实验平台，模拟人体踝关节和髋关节，提供3个胫骨自由度以及2个股骨自由度。测定股骨假体旋转角度，实施全膝关节置换，利用敏感型压敏片测定以经股骨上髁轴内旋2°、经股骨上髁轴外旋2°、经股骨上髁轴内旋4°、与经股骨上髁轴平行、股骨上髁轴外旋4°、与Whiteside线平行情况下的髌股接触压以及髌股接触面积。结果与结论：对股骨假体轴向与经股骨上髁轴平行方位旋转的关节内、外侧峰值接触压均处于较为均衡的状态，且与其他方式旋转的关节内、外侧峰值接触压差异有显著性意义(P0.05)。股骨假体轴向不同旋转方位髌股接触面积差异无显著性意义。表明全膝置换中股骨假体轴向旋转对线会对髌股关节生物性能产生一定的影响，经股骨上髁轴平行状态下髌股关节内、外侧峰值接触压未出现一侧过低或者过高的情况，处于较为均衡的状态，术中可以选择将其作为股骨假体旋转对线参照标准。关键词：骨科植入物；人工假体；全膝置换；股骨；假体旋转；旋转对线；髌股关节；经股骨上髁；生物性能主题词：生物假体；关节；组织工程全膝置换中股骨假体轴向旋转对线会对髌股关节生物性能产生一定的影响全膝置换中股骨假体轴向旋转对线会对髌股关节生物性能产生一定的影响，经股骨上髁轴平行状态下髌股关节内、外侧峰值接触压未出现一侧过低或者过高的情况，处于较为均衡的状态杨军.全膝置换中股骨假体轴向旋转对线与髌股关节生物性能的变化ISSN2095-4344CN21-1581/RCODEN:ZLKHAH1839(HenanProvinceHospitalofTraditionalChineseMedicine),HenanUniversityofChineseMedicine,Zhengzhou450002,HenanProvince,ChinaAxialrotationalignmentofthefemoralprosthesisintotalkneearthroplastyandbiologicaleffectofpatellofemoraljointYangJun(DepartmentofJoint,SecondAffiliatedHospital(HenanProvinceHospitalofTraditionalChineseMedicine),HenanUniversityofChineseMedicine,Zhengzhou450002,HenanProvince,China)AbstractBACKGROUND:Totalkneearthroplastyneedstousethefemoralprosthesis.Theprosthesiswillproduceacertainaxialrotationontheline,andaffectthebiologicalpropertiesofthepatellofemoraljoint.OBJECTIVE:Toexploretheeffectofaxialrotationofprosthesisonbiologicaleffectofthepatellofemoraljointintotalkneearthroplasty.METHODS:TenfreshhumancadaverkneeswereobtainedfromtheSpecimenRoomofSecondAffiliatedHospital(HenanProvinceHospitalofTraditionalChineseMedicine)ofHenanUniversityofTraditionalChineseMedicine.Kneejointexperimentalplatformwasestablishedtosimulatethehumanankleandhipjoint,providing3degreesoffreedomoftibiaand2degreesoffreedomoffemur.Femoralcomponentrotationanglewasmeasured.Totalkneearthroplastywasconducted.Thesensitivepressure-sensitivefilmwasusedtomeasurethetransepicondylaraxisrotationof2°,2°throughthefemoralepicondylaraxisrotation,thefemoralepicondylaraxisrotationof4°,andparalleltothefemoralepicondylaraxis,externalrotationofthefemoralepicondylaraxis4°,andthepatellofemoralcontactpressureandpatellofemoralcontactareaparallelwithWhiteside’sline.RESULTSANDCONCLUSION:Thepeakcontactpressureinsideandoutsidethejointatdifferentaxialrotationofthefemoralprosthesisparalleledwithfemoralepicondylaraxiswasinabalancedstate,andsignificantdifferencesweredetectedascomparedwithotherrotationmanners(P0.05).Nosignificantdifferencewasfoundinpatellofemoralcontactareaatdifferentdirections.Thesefindingssuggestthatfemoralprosthesisaxialrotationonthelineintotalkneearthroplastywillhaveacertaineffectonbiologicalpropertiesofpatellofemoraljoint.Thepeakcontactpressureinsideandoutsidepatellofemoraljointintheparallelstateofthefemoralepicondylaraxisdoesnotappearexcessiveloworhighstateononeside,butinabalancedstate.Itcanbechosenasareferencestandardofrotationalalignmentofthefemoralprosthesisduringtheoperation.Subjectheadings:Bioprosthesis;Joints;TissueEngineeringCitethisarticle:YangJ.Axialrotationalignmentofthefemoralprosthesisintotalkneearthroplastyandbiologicaleffectofpatellofemoraljoint.ZhongguoZuzhiGongchengYanjiu.2016;20(13):1838-1844.0引言Introduction全膝置换是一种常见的治疗各种膝关节疾病的方法，需要结合不同患者的实际情况选用股骨假体[1]。在置换过程中，股骨假体所产生的轴向旋转力线会对手术效果产生极大的影响[2]。如果出现股骨假体轴向旋转对线不佳的情况，极易导致髌骨不稳以及髌骨骨折等情况的出现[3-4]。1988年，Figgie等[5]制定了全膝置换中假体所应该符合的力线标准，认为假体的旋转会对髌股的轨迹产生十分重要的影响。术后患者髌骨出现脱位和倾斜以及半脱位和过度磨损等情况均与假体旋转不良之间存在十分密切的联系[6]。但目前，临床全膝置换中进行假体放置的时候，关于具体的防治方法和位置等尚缺乏统一而明确的结论。此次实验即立足这一背景，对全膝置换中股骨假体旋转情况对髌股关节产生的生物性能影响情况进行分析，从而为临床治疗提供一定的参考。1材料和方法Materialsandmethods1.1设计体外观察性实验。1.2时间及地点实验于2015年8至9月在河南中医学院第二附属医院(河南省中医院)实验室完成。1.3材料全膝置换中股骨假体旋转实验用主要仪器：仪器来源皮质骨螺钉(京药监械准字2015第1100050号）北京思雅龙凌科贸有限公司，克氏针、瞄准器深圳佰慕斯精密科技有限公司骨水泥北京阿玛格医疗器械有限公司轴定位器余姚乔懋机械五金有限公司NexgenLPS后稳定型全膝系统上海捷迈医疗国际贸易有限公司低敏感型压敏片、中敏感型压敏片、超低敏感型压敏片浙江明添感应材料有限公司压力测定仪平顶山市安仕达科技有限公司杨军.全膝置换中股骨假体轴向旋转对线与髌股关节生物性能的变化P.O.Box10002,Shenyang110180从河南中医学院第二附属医院(河南省中医院)标本室获得10个新鲜人尸体膝关节。其中男7例，女3例，死亡年龄20-60岁，平均45岁，其中左膝和右膝各5个。所有膝关节标本无关节畸形且稳定性良好，软骨保存完整，无髌股关节并发症，被动活动不受限制，且下肢力线正常。所有标本均置于-70℃冰箱里保存。1.4方法1.4.1标本处理将实验标本置于室温环境下自然解冻，解冻之后对标本上遗留的皮肤和皮下脂肪予以清除，并去除股骨后方肌性组织。对关节囊和髌旁支持