股骨假体对位不齐对骨质疏松患者膝关节内侧单髁置换后外侧间室结构应力的影响

Stress effect of femoral prosthesis misalignment on structure of lateral compartment during medial unicompartmental knee arthroplasty in patients with osteoporosis

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摘要背景:假体对位不齐和患者骨质情况是影响单髁置换预后的重要因素,内侧单髁置换后外侧间室骨关节炎进展是导致其高翻修率的主要并发症.因此,这将成为今后的研究热点.目的:分析不同股骨假体倾斜角度对正常骨质和骨质疏松患者内侧单髁置换后外侧间室结构应力的影响,并探讨骨质疏松与术后外侧间室骨关节炎的相关性.方法:使用经验证的膝关节有限元模型,建立正常骨质(M1)和骨质疏松(M2)单髁置换模型,并分别建立股骨假体倾斜模型(正常骨质组:内倾3°,6°,9°,12°、标准位置0°、外倾3°,6°,9°,12°;骨质疏松组:内倾3°,6°,9°,12°、标准位置0°、外倾3°,6°,9°,12°),共计18种工况.评估不同股骨假体倾斜角度对外侧间室半月板、胫骨软骨和股骨软骨的应力大小和分布的影响.结果与结论:①两组模型外侧间室半月板表面和胫骨软骨表面的高应力值随假体内倾角度的增加而增加,随假体外倾角度的增加而减小,相同工况下骨质疏松组半月板表面的峰值应力大于正常骨质组,但骨质疏松组胫骨软骨表面的峰值应力却小于正常骨质组;②两组模型外侧间室股骨软骨的高应力值随假体内倾和外倾角度的增加而增加,相同工况下骨质疏松组股骨软骨的峰值应力大于正常骨质组;③提示固定平台股骨假体内倾时,正常骨质和骨质疏松膝关节内侧单髁置换后外侧间室结构的应力均将增加,骨质疏松膝关节外侧间室应力增加更为明显;所以单髁置换过程中应特别注意假体安放位置,尽量避免内倾和外倾;同时,研究结果证实了骨质疏松可能会加重内侧单髁置换后外侧间室骨关节炎的进展.