胫骨上端前后缘皮质骨对单髁假体稳定性的影响

胫骨上端前后缘皮质骨对单髁假体稳定性的影响 胫骨上端前后缘皮质骨对单髁假体稳定性 的影响 一 1J 中骨科杂志1999午2月第】9卷第2期ChinJOtahopFebruary1999,Vo1.19No2 胫骨上端前后缘皮质骨对单髁假体 稳定性的影响 厶 王庆一鲁世宝李之芳李赦胥夕姜金卫 ? 【i3? - 临床研究? f?g~7,牛乙 I摘要l目的本实验研究胫骨上端前后缘皮质骨对单髁假体稳定性的影响.方法实验分为 :A组.正常组;B组,假体前缘束压在皮质骨上;C组胫骨上端后缘皮质骨破坏:结果1仅经一 次循环,700,900N的负荷就使B组假体的前微动超过2mlrl,而A组 假体经30次循环,981N的负荷 使假体的前微动约为400m.2A组假体的前微动约为C组的二分之’, 后微动约为C组的三分之 结论胫骨上端前后缘皮质骨埘假体的稳定f_主非常重要, 键词盟辐星确 EffeelsofAnteriorandposteriorCorticalBoneofProximalTibiaontheIi~lialFixationStahilityof UnicompartmentalProslhe~sGQingyi,LuShibao.L,Zh扣 ng.eta1.’BengRedCross Ctm~o’angHo~italAffdia~dto舭 CapitalUniversity/dedk’alSciem-esBeng100020 【Abstract】 ObjectiveToin~estigatetheeffectsoftheanteriorandpC~leriorcorticalboneofthe D?ximaltibia0ntheslabilitvoftheunt?ompamnentalprosthesis.MelhodsTheembab?edhuman anatomic—specimensoftibiaweresize-selectedandrandomlydivhledinto3groupsIngroupA,thefixationof thDrosthesis删sthe~41m~,as 【ba1usedelJnicaIlyTheanteriorpartoftheprosthesiswasplacedotltheaft— teriorcorticalboitleofthetibiawiththeposteriorcorticalboneintactIngroupB ,thefixationwassimilarto thatofgroupAexceptthattheanteriorpartoftheprosthesiswasfixedonthecancellousboneIngroupC.the anteriorpartofthprosthesiswa吕 fixedonthetibialsurfaceincludingtheanterioreorticalbotie.bu【【he posIeriorcorticalbonewasdestroyedAIlofthecomponentswereimplantedintothemedialcompartmentsof thetibiae.ResultsGroupBwasfoundtobetheworstinthethreegroupsAtthefirstcTcle,themicro- motionofgrouDRwashigherthan2?inresponseto700, 900Nl0.GroupA’stoundtobesignifi一 ? tlvbotterthagmupCinrespon~e.to981Nloadthemicromofionwasapproximately400p.m.Its anteiorbsidewasaboutO[1f2halfofthoseingroupCanditsposleriorliftoffwagaboutonethirdofthose ingroupC.ConclusionsBothoftheanteriorandposteriorcorticalboneofthetibiawasveryimportantto thestabilityoftheunicompartmentalcomponentTheimplantsshouldbeplacedotltheanteriorcorticalbone ofthetibiaandtheposteriorconicalboneunbroken 【KeYwonts】FrosthesisTibiaKneeloint 在膝关节单髁成形术中(unmpan?en kneearthroplasty),应将胫骨假体安装在胫骨前 缘及侧方的皮质骨上….但由于胫骨上端几何 结构的个体差异及手术操作等原因,假体与 胫骨上端切面有时不能良好匹配,即:如果将假 体侧缘正好压在胫骨侧方的皮质骨上,则假体 前缘达不到胫骨前端的皮质骨;若将假体前缘 压存脬骨前端的皮质骨上.则假体的侧方超出 胫骨侧缘手术中我们还发现.用摇摆锯切除胫 骨上端时,容易破坏胫骨后缘的皮质骨.胫骨上 端前后缘皮质骨对假体的稳定性有何影响,本 文拟做初步探讨.为手术操作段假体的提 供实验依据 作昔恤:100020首都医科』,学附北京rf字朝阳医院骨科 (F1上鲁之劳};J匕I}=(军区医院骨科I李放,仟少汀篓金巴. 材料和方法 一 ,材斟准备 (一)胫骨标本:经福尔马林周定的人胜骨标本 由首都医科大学解剖教研室提供.胫骨大致等长,x 线摄像检查无明显骨质疏松.剔除全部软组织,截取 上端l2cm长的胫骨,随机分为j组:A.常组;B. 胫骨前缘未压在皮质骨上;C.胫骨上端后缘皮质骨 破坏 (二)单髁聚乙烯假体:为目前临床使用的大号 假体,近半圆形,上面为浅碟形,底面带有沟槽.假 体厚8mlTl 二,假体的安装 参照临床手术方法操作l,将所有假体安装在胫骨 内侧室,具体操作如下: 114?中华骨科杂志1999年2月第19卷第2期 ChinJOrthop.Februmy1999Voll!.2 (一)A组去除胫骨上端内侧3mill厚的骨质, 使切面在冠状面与胫骨干垂直,在矢状面向后倾斜 1O..暴露松质骨,胫骨上端的皮质骨保持完整.在松 质骨切面上,用直径3l’lFllIl的磨钻钻数个小孔,用生 理盐水冲洗骨面.去除骨屑.将一定量的骨水泥均 匀涂在假体底面及胫骨上端整个切面.迅速将假体 安装在胫骨切面上,使假体压在胫骨前缘和侧缘的 皮质骨上,适当敲击,用手持续按压假体.待骨水泥 硬化,固定完毕 I二)B组在安装假体时.使假体前缘压在松质 骨上,而不压在皮质骨上,其他操作同A组. (三)c组在截除胫骨上端时.胫骨前缘的皮质 骨保持完整,将胫骨后缘的皮质骨切除5ill1,ii,使假 体后缘固定在松质骨上,其他操作同A组.假体由 经验丰富的专业医师安装. 三,生物力学测试 将胫骨远端8cl’lFl用口腔科石膏牢固固定, 于CSS一1101型生物力学试验机上,模拟人体膝关 节偏心负荷,将受力点标记在假体前内侧.在假体 前后端各安装一个位移传感器,测定假体前端下 沉和后端抬高.给假体施加24.5N的预负荷, 调节器的零点.连续加载,速度为1nun/rain, 逐渐升至981N,再恢复至24.5N,调零.如此循环 3O次,分别记录第1循环时,负荷每增加98N假体 的前微动(图1),以及第1,2,3,4,5,1O,15,120,25, 3O循环时,负荷为981N时的测定值,即假体的微 动(图2,3),它是假体暂时移动的距离.反映了假体 的稳定性,即:微动越大,假体的稳定性越差;反之, 98l9629439249038968778588398 位荷rN) I第1循环假体的前徽面 循环玖数 圄2胫骨假件的前樾动 C R C组 A组 撕习,扶数 3胫骨假件的后徵曲 微动越小,假体的稳定性越好如果微动太于2(ii[ii 或胫骨平台骨折,则表明假体已松动= 四,统计学处理 将测试结果用美国SYSTAT软件包进行方差分 析及t检验. 实验结果 从表1,图1可以看出,在第1次循环中,随着 负荷的增加,假体的前微动逐渐增加,B组假体(前 缘未压在皮质骨上j尤为明显.其各负荷点位移均 明显高于正常组当负荷增至700,900N时.B组6 个假体的前微动均超过2illl’lFl,表明假体已松动,稳 定性最差.c组假体(胫骨后缘皮质骨破坏)的前微 动在整个实验过程中也明显高于正常组,但都未超 过2l’lFllIl,也无胫骨平台骨折,表明假体的稳定性低 于正常组,但无松动. 从表2,图2和图3可以看出.随着循环次数的 增加,假体的前后微动逐渐升高,这在测试早期(即 循环1,lO次)尤为明显,图中可见曲线坡度较大 当循环达15次时,假体的微动趋向稳定.曲线坡度 减小.A组假体的前后微动明显小于c组假体.其 中.A组假体的前微动约为c组的二分之一.后微动 约为c组的三分之一一,二者差异有显着性意义fP <0.01),表明后缘破坏组假体的稳定性明显低于 正常组. 讨论 膝关节单髁成形术是治疗老年性退行性骨关节 病的有效方法之一】.但是胫骨假体松动是术后重 要的并发症,影响了远期疗效如何减少胫骨假体 松动,已受到学者们的高度重视 一 般认为,手术技巧和假体设计与假体的稳定 性密切相关.假体应固定在整个胫骨上端的切面 上,特别是前内侧皮质骨.早年,一些学者将假 体压在松质骨上,但由于假体的松动率很高,以 后的学者则一致认为,假体应围定在皮质骨上,. 中华骨抖杂志1999年2月第】9卷第2期ChinJO~hop.Febraa~1999. ?19.No2 表1第一循环胫骨上端假体的前微动【?) 注::jA量l=【比户<005:’.:与A组比,P(001 表2胫骨上端前后缘皮质骨对聚乙烯 假体稳定性的影响r? 注.’:P<00】每组标率敦为6 Freeman等报道,他们从1972,1975年问做单髁 成形术200侧均选用小号假体,仅假体后缘固定 在皮质骨上,而前端和侧方则固定在松质骨2年 随访发现,假体松动和下沉率达4,5%,4年随访达 12.5%,并有逐年加重的趋势;从1975,1977年 问.他们改用大号假体做单髁成形术16O例,将其 固定在整个切面的皮质骨上.无1例出现假体下沉 或松动.Bargren等’利用生物力学方法证实.将大 号假体固定在整个胫骨上端切面的皮质骨上,其稳 定性明显优于小号假体.我们的实验也表明,胫骨 上端切面的皮质骨对假体的稳定性具有非常重要 的作用当假体未固定在胫骨前端的皮质骨上时, 仅经一次循环,700,900N的负荷就使假体的前微 动超过2illm,导致假体松动;而当假体前缘固定在 胫骨前端的皮质骨上时.经--一次循环,981N的负荷 使假体的前微动仅为300m,经3O次循环,假体的 前微动趋于平稳,为400I-Lm 膝关节受力点偏向前内侧.我们现有的假体是 以受力区为中心的圆弧形聚乙烯假体,其后缘达不 到皮质骨.手术中做胫骨上端田除时,由于器械不 利,没有定位系统引导或手术技巧等原因.有时会 损伤胫骨后端的皮质骨.虽然假体后缘未达到皮质 骨.但是我们的实验发现,胫骨后端皮质骨的完整 对假体的稳定性非常重要,若切除胫骨后缘的皮质 骨,则假体的后微动非常明显,约为正常组的3倍, 假体稳定性差其原因可能是:当假体前端受到偏 心负荷时,受力点下方的假体一骨水泥一骨小粱结 合区产生压应力;由于假体由聚乙烯材料制成,应 力分布能力差,受压后假体发生弯曲,后端抬高.其 下方的假体一骨水泥一骨小梁结合区承受张应力 和剪切力,并将应力传至后方的皮质骨.正常情况 下,胫骨后缘保留完整的形态和皮质骨,由于皮质 骨的抗剪切能力较强,因此能减少假体后缘的抬高 位移如果胫骨后端的皮质骨受到破坏.由于松质 骨的骨小梁抗剪切能力弱,致使假体后缘明显抬 高,导致假体前方受力点处压力更大,假体下沉明 显,最终导致松动. 因此,在临床手术过程中,要将假体固定 在胫骨前端的皮质上,并选用适合患者型号的假 体.使假体与胫骨上端切面能良好匹配:同时.应提 高手术技巧,避免胫骨上端后缘皮质骨的破坏,以 增强假体的稳定性,提高手术疗效. 参考文献 1Ma~orIUnlcompartmentalknarthroplastytf’n—toI3一val- low—upstudy.ClinOrthup,1988.226】4—20 2李之芳,张誊山陈国强.等应用藤关节单髁表而置换术治疗骨 性关节炎初步报告中华骨科杂志.I996.1619—21 Unle~partmentalandtotalkneearlhmpl~ly.Clinf.)rlhop. 3MamaorI— 】985.192:75—81 4LaiCH.RandJA.Revisionofthilealunicompartmentaltotalknee a~hroplastyClinOrthop.I993,287:193—201 5Ma~orTThemodu]ar(marmot)kneeCp0nwith?minima1. follow-upof2yearsClinO~hop1976120:86—94 6KnutsonK.JonssonG,AndersonJI..etalDeformationandI~sening 0fthetthialcomponentinkneearthmpl~tywithunieompartmental endopmsthesisActaOrthupScznd.198】52:667—673 7FreemanMAR.ToddRCBamerPetalIC[Harthroplastyofthe knee】969一】977JBoneJointSur$(BrJ,1978.60:339—344 8BargrenJH.DayWH.FreemanMAR.elalMechanicaltests0n libialeomponentsof…-hingedprosthmisJBoneJoinlSurg(Br). 1978.60:258—261 r收稿:1998—04—13修:【998.I1.20J (本文编辑:胡慧敏J