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目的:
分析腓骨截骨术治疗内翻型膝骨关节炎患者近期临床疗效及建立术前、术后胫股关节三维有限元模型。计算并分析腓骨截骨术对胫股关节生物力学改变的影响,为腓骨截骨术治疗内翻型膝骨关节炎进一步提供理论依据。
方法:
1.从2015年8月至2018年3月,贵阳中医学院第一附属医院骨伤科收治的内翻型膝骨关节炎患者,并采用腓骨截骨手术治疗9例。对比分析术前、术后患者膝关节内、外侧间室宽度及胫股关节间隙角影像学变化,记录并分析术前、术后2天、术后1月、术后2月VAS、WOMAC、KSS评分情况。
2.通过患者手术前、后膝关节CT及MRI图像,建立术前、术后胫股关节三维有限元模型;对术前、术后模型模拟对股骨干垂直施加1000N载荷下,膝关节站立、屈曲(30°,60°,90°,120°)时的生物力学变化进行计算并比较分析。
结果:
1.所有患者术后无伤口感染、足背麻木等症。诉膝关节内侧间室疼痛较术前明显缓解。
2.术后1天下地行走,术后2天复查膝关节负重位X线片。对比分析,膝关节内侧间室宽度由术前(2.0±0.6)mm增至术后(2.8±0.6)mm,差异具有统计学意义(t=6.274,P<0.05);膝关节外侧间室宽度由术前(5.7±0.6)mm降至术后(5.1±0.7)mm,差异具有统计学意义(产-7.810,P<0.05);膝关节胫股关节间隙角由术前(4.7±0.8)°降至术后(3.6±0.8)°,差异具有统计学意义(t=-15.652,P<0.05);
3.与术前相比,术后2天、术后1月、术后2月的VAS评分、WOMAC评分、KSS临床评分及KSS功能评分四项较术前明显好转(P<0.05);术后2天与术后2月相比,术后患者的VAS评分、WOMAC评分、KSS临床评分及KSS功能评分四项较术前均明显好转(P<0.05)。
4.建立了内翻型膝骨关节炎患者行腓骨截骨术治疗前、后的胫股关节三维有限元模型并对其进行了生物力学分析,模拟对股骨干垂直施加1000N载荷下,膝关节站立、屈曲(30°,60°,90°,120°)时,胫股关节内侧间室接触面积由术前(8.0±0.7)cm2增至术后(9.0±0.7)cm2、外侧间室接触面积由术前(7.2±0.7)cm2增至术后(7.7±0.4)cm2、内侧间室最大应力值由术前(20.4±12.0)Mpa降至术后(14.1±7.9)Mpa、外侧间室最大应力值由术前(20.3±12.1)Mpa降至术后(16.8±9.4)Mpa、内侧间室应力最大应变由术前(1.1±0.8)降至术后(0.9±0.7)、外侧间室应力最大应变由术前(1.1±0.7)降至术后(1.0±0.6)、内侧间室宽度由术前(3.7±0.7)mm增至术后(4.0±0.7)mm,外侧间室宽度由术前(5.5±0.5)mm降至术后(5.3±0.6)mm。
结论:
1.腓骨截骨术相对其他手术方式,具有手术微创、操作简单、手术时间短,出血量少、二次手术影响小等优点,逐步被患者接受,明显的减轻患者的疼痛症状,改善了膝关节的功能状况,是治疗内翻型膝骨关节炎的有效方法。
2.通过内翻型膝骨关节炎患者的膝关节CT及MRI的图像,成功建立了行腓骨截骨术治疗前、后胫股关节三维有限元模型,三维有限元生物力学分析数据显示术后较术前胫股关节内、外侧间室接触面积变大、最大应力值变小、应力最大应变情况变小,内侧间室宽度变大,外侧间室宽度变小,这说明行腓骨截骨术后患者胫股关节的生物力学环境得到了重新分配,延缓了膝骨关节炎的病情发展,为今后治疗内翻型膝骨关节炎提供了一定的理论依据。
分析腓骨截骨术治疗内翻型膝骨关节炎患者近期临床疗效及建立术前、术后胫股关节三维有限元模型。计算并分析腓骨截骨术对胫股关节生物力学改变的影响,为腓骨截骨术治疗内翻型膝骨关节炎进一步提供理论依据。
方法:
1.从2015年8月至2018年3月,贵阳中医学院第一附属医院骨伤科收治的内翻型膝骨关节炎患者,并采用腓骨截骨手术治疗9例。对比分析术前、术后患者膝关节内、外侧间室宽度及胫股关节间隙角影像学变化,记录并分析术前、术后2天、术后1月、术后2月VAS、WOMAC、KSS评分情况。
2.通过患者手术前、后膝关节CT及MRI图像,建立术前、术后胫股关节三维有限元模型;对术前、术后模型模拟对股骨干垂直施加1000N载荷下,膝关节站立、屈曲(30°,60°,90°,120°)时的生物力学变化进行计算并比较分析。
结果:
1.所有患者术后无伤口感染、足背麻木等症。诉膝关节内侧间室疼痛较术前明显缓解。
2.术后1天下地行走,术后2天复查膝关节负重位X线片。对比分析,膝关节内侧间室宽度由术前(2.0±0.6)mm增至术后(2.8±0.6)mm,差异具有统计学意义(t=6.274,P<0.05);膝关节外侧间室宽度由术前(5.7±0.6)mm降至术后(5.1±0.7)mm,差异具有统计学意义(产-7.810,P<0.05);膝关节胫股关节间隙角由术前(4.7±0.8)°降至术后(3.6±0.8)°,差异具有统计学意义(t=-15.652,P<0.05);
3.与术前相比,术后2天、术后1月、术后2月的VAS评分、WOMAC评分、KSS临床评分及KSS功能评分四项较术前明显好转(P<0.05);术后2天与术后2月相比,术后患者的VAS评分、WOMAC评分、KSS临床评分及KSS功能评分四项较术前均明显好转(P<0.05)。
4.建立了内翻型膝骨关节炎患者行腓骨截骨术治疗前、后的胫股关节三维有限元模型并对其进行了生物力学分析,模拟对股骨干垂直施加1000N载荷下,膝关节站立、屈曲(30°,60°,90°,120°)时,胫股关节内侧间室接触面积由术前(8.0±0.7)cm2增至术后(9.0±0.7)cm2、外侧间室接触面积由术前(7.2±0.7)cm2增至术后(7.7±0.4)cm2、内侧间室最大应力值由术前(20.4±12.0)Mpa降至术后(14.1±7.9)Mpa、外侧间室最大应力值由术前(20.3±12.1)Mpa降至术后(16.8±9.4)Mpa、内侧间室应力最大应变由术前(1.1±0.8)降至术后(0.9±0.7)、外侧间室应力最大应变由术前(1.1±0.7)降至术后(1.0±0.6)、内侧间室宽度由术前(3.7±0.7)mm增至术后(4.0±0.7)mm,外侧间室宽度由术前(5.5±0.5)mm降至术后(5.3±0.6)mm。
结论:
1.腓骨截骨术相对其他手术方式,具有手术微创、操作简单、手术时间短,出血量少、二次手术影响小等优点,逐步被患者接受,明显的减轻患者的疼痛症状,改善了膝关节的功能状况,是治疗内翻型膝骨关节炎的有效方法。
2.通过内翻型膝骨关节炎患者的膝关节CT及MRI的图像,成功建立了行腓骨截骨术治疗前、后胫股关节三维有限元模型,三维有限元生物力学分析数据显示术后较术前胫股关节内、外侧间室接触面积变大、最大应力值变小、应力最大应变情况变小,内侧间室宽度变大,外侧间室宽度变小,这说明行腓骨截骨术后患者胫股关节的生物力学环境得到了重新分配,延缓了膝骨关节炎的病情发展,为今后治疗内翻型膝骨关节炎提供了一定的理论依据。