初次全膝关节置换术中使用短延长杆的生物力学研究

作者：赵光辉; 马建兵; 王建朋^*

来源：中华骨与关节外科杂志, 2023, 16(08): 713-720.

• 全膝关节置换术
• 短延长杆
• 骨缺损
• 有限元分析

目的：使用有限元分析来研究初次全膝关节置换术中胫骨侧使用短延长杆对胫骨应力分布的影响。方法：选取1名健康成年女性志愿者，通过三维重建及有限元分析软件建立膝关节胫骨模型。分别在无骨缺损、中度骨缺损、重度骨缺损胫骨模型上使用标准胫骨平台（CMATM）、翻修胫骨平台（PSATM）+30 mm延长杆、标准胫骨平台（CMATM）+30 mm延长杆，建立9组有限元模型，模拟下肢负重时的载荷及约束，分析胫骨平台及胫骨近端应力分布情况。结果：在无骨缺损模型中，相比于标准胫骨平台，使用翻修胫骨平台+30 mm延长杆及标准胫骨平台+30 mm延长杆的胫骨平台应力分别增加2.55%和减少11.17%(P=0.766,P=0.168)；胫骨截面A应力分别减少4.53%和10.90%(P=0.562,P=0.220)；胫骨截面B应力分别减少2.74%和8.67%(P=0.303,P=0.263)。在中度骨缺损模型中，相比于标准胫骨平台，使用翻修胫骨平台+30 mm延长杆及标准胫骨平台+30 mm延长杆的胫骨平台应力分别减少7.54%和22.85%(P=0.007,P=0.001)；胫骨截面A应力分别减少8.58%和16.56%(P=0.096,P=0.039)；胫骨截面B应力分别减少1.28%和7.97%(P=0.442,P=0.255)；骨缺损处所受最大应力分别减少6.63%和17.75%。在重度骨缺损模型中，相比于标准胫骨平台，使用翻修胫骨平台+30 mm延长杆及标准胫骨平台+30 mm延长杆的胫骨平台应力分别增加3.95%和减少13.21%(P=0.037,P=0.001)；胫骨截面A应力分别减少6.65%和14.88%(P=0.082,P=0.041)；胫骨截面B应力分别减少1.43%和8.15%(P=0.392,P=0.221)；骨缺损处所受最大应力分别减少0.25%和11.75%。结论：对于无骨缺损的患者，使用标准胫骨平台即可。对于合并骨缺损的患者，建议在标准平台的基础上添加30 mm短延长杆。

• 单位
  西安交通大学