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骨质疏松患者单髁置换过程中股骨假体置入位置优化的有限元分析
1
作者 刘蒙飞 陈刚 +3 位作者 史易晗 曾林 姜侃 依力哈木江•吾斯曼 《中国组织工程研究》 CAS 北大核心 2025年第3期464-470,共7页
背景:骨质疏松患者行单髁置换过程中,股骨假体的合理置入范围尚未见研究,既往的相关研究常建立在正常骨质的单髁置换模型上,而对于非正常骨质模型的力学研究较少。单髁置换后的并发症已经被证实与骨质疏松高度相关。目的:采用有限元法分... 背景:骨质疏松患者行单髁置换过程中,股骨假体的合理置入范围尚未见研究,既往的相关研究常建立在正常骨质的单髁置换模型上,而对于非正常骨质模型的力学研究较少。单髁置换后的并发症已经被证实与骨质疏松高度相关。目的:采用有限元法分析Sled固定平台股骨假体冠状倾斜度对骨质疏松患者单髁置换后生物力学的影响,并且寻找骨质疏松与单髁置换后中远期并发症的相关性。方法:基于数字化影像技术获取膝关节和假体的数据,再通过Mimics、Geomagic studio等专用软件建立一个正常骨质膝关节模型。基于已验证的正常骨质膝关节模型,通过改变材料参数创建骨质疏松膝关节模型。以Sled固定平台股骨假体标准位置(0°)为基准,正常骨质组与骨质疏松组分别依次建立股骨假体内、外翻3°,6°,9°,共计14个单髁置换模型,计算并分析所有单髁置换模型中聚乙烯衬垫表面、胫骨假体下松质骨和皮质骨的应力变化。结果与结论:(1)在骨质疏松模型中,聚乙烯衬垫表面和胫骨假体下松质骨的高应力值随股骨假体倾斜角度的增加而增加,胫骨假体下皮质骨表面的高应力值随假体外翻角度的增加而增加,随内翻角度的增加而减小;(2)对于聚乙烯衬垫表面以及胫骨假体下皮质骨表面,骨质疏松组各倾斜角度模型的高应力值均大于正常骨质组中对应的模型;对于胫骨假体下松质骨表面,骨质疏松组各倾斜角度模型的高应力值均小于正常骨质组中对应的模型;(3)骨质疏松可能会引起单髁置换术后膝关节内部结构的生物力学异常,增加术后假体无菌性松动和假体周围骨折的潜在风险;骨质疏松性膝关节行Sled固定平台内侧单髁置换时应尽可能避免股骨假体在冠状面上内翻/外翻。 展开更多
关键词 膝 单髁置换 骨质疏松 股骨组件 生物力学 有限元分析
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
2
作者 刘蒙飞 孙荣鑫 姜侃 《中国组织工程研究》 CAS 北大核心 2025年第15期3153-3158,共6页
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... 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。 展开更多
关键词 膝 骨关节炎 骨质疏松 单髁置换 股骨组件 生物力学
机器人辅助与传统手法行单髁置换效果的Meta分析 被引量：5
3
作者 高阳阳 车先达 +2 位作者 韩鹏飞 梁斌 李鹏翠 《中国组织工程研究》 CAS 北大核心 2019年第36期5889-5895,共7页
背景:以往骨关节炎临床上终末期的主要治疗方式是关节置换,近年来随着保膝理念的盛行以及内固定材料和手术技术的不断发展,单髁置换这一微创技术在单间室骨关节炎的治疗中得到了广泛应用。目的:通过Meta分析的方法系统比较机器人辅助技... 背景:以往骨关节炎临床上终末期的主要治疗方式是关节置换,近年来随着保膝理念的盛行以及内固定材料和手术技术的不断发展,单髁置换这一微创技术在单间室骨关节炎的治疗中得到了广泛应用。目的:通过Meta分析的方法系统比较机器人辅助技术与传统手法行骨关节炎单髁置换效果的差异。方法:检索包括国内外于1999年至2019年3月已发表的临床对照研究,所检索的数据库包括Embase、PubMed、Central、Cinahl、PQDT、中国知网、维普、万方、CochraneLibrary、CBM等。选择胫骨组件置入准确度、股骨组件置入准确度、胫股骨组件安全区、手术时间及并发症等作为结局指标,力求全面细致地比较机器人辅助技术与传统手法单髁置换的疗效差异。结果与结论:①依据以上检索策略,最终纳入8篇外文文献;②通过比较,发现机器人辅助单髁置换技术在胫骨组件置入准确度[95%CI(-2.13,-0.63),P=0.0003]、股骨组件置入准确度[95%CI(-2.49,-0.32),P=0.01]、胫股骨组件安全区[95%CI(1.05,17.57),P=0.04]等方面均优于传统手法,差异有显著性意义;③虽然机器人辅助技术需时更长[95%CI(12.58,42.33),P=0.0003],但是并不增加手术并发症的发生[95%CI(0.75,3.71),P=0.21];④提示在行单髁置换时,机器人辅助技术的假体定位准确率更高,且并未增加并发症的发生率,是一种较传统手法更为理想的手术方式。以上结论尚需更大样本、更高质量的随机对照研究加以验证。 展开更多
关键词 机器人 传统手法 单髁置换 股骨组件 胫骨组件 META分析 国家自然科学基金
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