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第一部分国人胫骨前后轴与其它解剖标志点关系的影像学研究目的:通过对国人膝关节CT扫描片上髌腱内侧缘、髌腱中内1/3处、胫骨前后轴与髌腱相交点以及后交叉韧带中点等解剖标志点相互关系的研究,为国人全膝关节置换术中胫骨假体的旋转参照轴线提供参考。方法:40例青年健康志愿者于膝关节伸直中立位行CT检查。将垂直于经股骨上髁轴且经过后交叉韧带中点的直线定义为胫骨前后轴。于胫骨平台平面及预定截骨平面标记出胫骨前后轴及其与髌腱相交点、后交叉韧带中点分别与髌腱内侧缘及髌腱中内1/3连线,分别测量胫骨前后轴与髌腱相交点内侧髌腱占髌腱总宽度比例、后交叉韧带中点与髌腱内侧缘及髌腱中内1/3连线同胫骨前后轴之间的夹角。结果:胫骨平台平面,AP轴平均经过髌腱内侧缘外侧10.1%±8.3%处,预定截骨平面,AP轴平均经过髌腱内侧缘外侧0.2%±10%处。预定截骨平面,后交叉韧带中点与髌腱内侧缘连线和AP轴的平均夹角为0.1°±2.7°,后交叉韧带中点与髌腱中内1/3的连线和AP轴的平均夹角为10.3°±3.6°。结论:国人TKA术中,当以胫骨结节中内1/3为标准行胫骨假体旋转放置时,有导致胫骨假体相对于股骨假体外旋过度的可能。后交叉韧带中点与髌腱内侧缘的连线近乎与胫骨AP轴重叠,可以作为全膝关节置换术中胫骨假体旋转放置可靠的参照轴线。第二部分TKA术中胫骨假体旋转确定方法的比较研究目的:以胫骨前后轴为参照,于胫骨截骨平面,对目前全膝关节置换术中常用的两种确定胫骨假体旋转位置的方法进行了比较,以期为国人全膝关节置换术中胫骨假体的正确旋转放置提供参考。方法:连续30例行初次单侧全膝关节置换术的患者收入本研究。术中于胫骨截骨面上标识出胫骨前后轴、后交叉韧带中点与髌腱中内1/3连线、后交叉韧带中点与ROM技术确定的胫骨前方标志点连线。数码相机垂直于截骨面进行图像摄取后转移至电脑,借助于软件系统分别测量胫骨前后轴与上述两条连线的夹角。结果:髌腱中内1/3与后交叉韧带中点的连线同胫骨前后轴之间的平均夹角为11.3°±3.4°,ROM技术获得的前方标记点基本位于髌腱内侧缘,其与后交叉韧带中点连线同胫骨AP轴之间的平均夹角为0.8°±2.2°。结论:国人TKA术中,当以胫骨结节中内1/3为标准行胫骨假体旋转放置时,有导致胫骨假体相对于股骨假体外旋过度的可能。当术中进行了正确的股骨假体旋转放置及软组织松解和平衡后,采用ROM技术能够获得更为正确的胫骨假体旋转放置。第三部分旋转平台膝关节置换术中胫骨假体旋转中立位的比较研究目的:通过对旋转平台TKA术中胫骨假体自行确定的旋转中立位与胫骨结节内侧缘、胫骨结节中内1/3等解剖标志点相互位置关系的比较,为国人TKA术中胫骨假体的正确旋转放置提供参考。方法:30例行初次单侧全膝关节置换术的患者收入本研究。所有手术均采用旋转平台膝关节假体。术中胫骨假体的旋转放置以胫骨结节内侧缘与后交叉韧带中点的连线为参照。假体试件安装完毕、关节复位后,全范围内屈伸膝关节数次,使旋转平台在股骨假体的导引下自行确定其伸直位时的旋转中立位。借助于试件前方的刻度标志测量胫骨平台旋转试件相对于金属托中心(胫骨结节内侧缘)的旋转角度。结果:胫骨旋转平台试件的中点相对于胫骨结节内侧缘的平均旋转角度为外旋2.3°±3.4°。男女之间的数值无统计学差异,男性平均为2.2°±3.6°度,女性平均为2.4°±3.4°度。内翻膝较外翻膝有着更大的外旋,内翻膝平均外旋角度为2.9°±3.0°度,外翻膝平均外旋角度为1.4°±3.9°。当将本次测量的结果与国人胫骨前后轴与后交叉韧带中点髌腱中内1/3连线的夹角进行比较时,我们发现,该角度显著小于后者。结论:国人TKA术中,胫骨试件相对于胫骨结节内侧缘旋转以获得良好的胫股关节对位的位置位于胫骨结节内侧缘稍外侧。当采用固定平台膝关节假体时,以胫骨结节中内1/3为标准行胫骨假体旋转放置时,有导致胫骨假体相对于股骨假体外旋过度的可能。第四部分国人TKA术中胫骨假体的旋转位置对胫股关节的生物力学影响目的:通过对全膝关节置换术后膝关节标本行生物力学测试,比较同一屈膝角度下不同胫骨假体旋转错位对胫股关节接触压峰值和接触面积的影响。方法:5例新鲜冷冻膝关节标本予以行固定平台膝关节置换并以胫骨前后轴为胫骨假体的旋转中立位。将置换后标本安装至力学试验平台。借助于压力传感器测量不同屈膝角度(0°、30°、60°、90°、120°)下胫股关节接触压峰值和接触面积。调整胫骨假体至内旋15°、10°、5°及外旋5°、10°、15°,分别重复以上各个不同角度的测试过程并记录不同旋转错位情况下不同屈曲角度的胫股关节接触压峰值和接触面积。结果:膝关节0°伸直位,内外侧胫股关节接触压峰值均以胫骨假体旋转中立位时最小,胫骨假体的内外旋转错位时均导致了接触压峰值的显著升高(p＜0.05)。膝关节屈曲过程中,胫股关节接触压峰值的最低值却并非一直出现在胫骨假体旋转中立位。同一屈曲角度下,当对相同角度内旋和外旋错位所导致的内、外侧胫股关节间隙接触压峰值进行比较时,内旋错位导致内侧胫股关节间隙接触压峰值的升高较外侧胫股关节间隙更为明显,而外旋错位导致外侧胫股关节间隙接触压峰值的升高较内侧胫股关节间隙更为明显。膝关节0°伸直位,内外侧胫股关节接触面积随胫骨假体旋转错位角度的增加均呈下降趋势。在关节屈曲的过程中,同一屈膝角度下,不同胫骨假体旋转错位所致胫股关节接触面积的变化虽不如0°位时规律,但总体而言,随着胫骨假体旋转错位角度的增加,胫股关节接触面积呈逐步下降趋势。结论:固定平台膝关节置换术后,膝关节伸直位,胫骨假体的内外选转错位将导致胫股关节接触压的升高和接触面积的下降。关节屈曲过程中,由于同时伴随的胫骨的旋转,使得胫股关节接触压峰值的最低值却并非一直出现在胫骨假体旋转中立位。因而对于固定平台膝关节假体而言,在关节全范围内活动时,不存在真正意义上固定的旋转中立位。