单半径与多半径全膝关节置换假体在10°屈曲间隙平衡下伸直位松弛度差异最大

【字体: 时间:2025年06月06日 来源:Journal of Orthopaedics 1.5

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  本研究针对单半径(SR)与多半径(MR)股骨假体在全膝关节置换术(TKA)中对冠状面韧带松弛度的影响展开深入分析。通过154例机器人辅助TKA的回顾性研究,发现当以10°屈曲间隙平衡为目标时,SR假体在完全伸直(0°)时比MR假体松弛度大0.7mm,而在20-30°屈曲时则更紧0.4mm。研究同时揭示,相比假体设计差异,机械对线(MA)与逆向运动学对线(iKA)技术对松弛度的影响更为显著(差异达1.3-1.7mm)。该成果为临床假体选择提供了重要依据,相关论文发表于《Journal of Orthopaedics》。

  

膝关节置换术作为治疗终末期骨关节炎的终极手段,其成功与否很大程度上取决于术后关节的稳定性和活动度。然而临床中长期存在一个争议焦点:采用单半径(Single-radius, SR)还是多半径(Multi-radius, MR)设计的股骨假体更能实现理想的韧带平衡?这个问题背后涉及复杂的生物力学机制——SR假体通过单一旋转半径维持韧带张力一致性,而MR假体试图模仿天然膝关节的双半径结构,但可能在屈伸转换时产生张力波动。更复杂的是,现代机器人辅助手术中新兴的逆向运动学对线(inverse Kinematic Alignment, iKA)技术与传统机械对线(Mechanical Alignment, MA)的交互影响尚未明确。

为解答这些关键问题,Corin USA的研究团队开展了一项创新性研究。研究团队回顾性分析了154例采用机器人辅助系统完成的TKA手术数据,所有病例均使用后交叉韧带保留型SR假体并采用iKA技术。通过独特的计算机模拟方法,研究人员不仅对比了SR与MR假体在不同屈曲角度下的松弛度差异,还平行比较了iKA与MA两种对线技术的生物力学表现。

研究采用了三项关键技术方法:1) 基于机器人韧带张力测量装置的术中数据采集系统;2) 假体植入的计算机模拟技术,可在保留原始骨切割的基础上虚拟更换不同假体;3) 多中心标准化数据收集方案,纳入三家医疗中心由三位经验丰富外科医生完成的手术案例。样本队列为Kellgren-Lawrence分级≥3的骨关节炎患者,排除了严重畸形或翻修病例。

【SR vs. MR结果】数据显示:在完全伸直位(0°),SR假体比MR平均松弛0.7mm(p<0.01);而在20-30°屈曲范围,SR反而比MR紧0.4mm(p<0.05);45°时差异缩小至0.2mm,60°以上差异可忽略。特别值得注意的是,由于假体在10°和90°进行平衡调整,这两个角度的松弛度自然保持一致。

【iKA vs. sMA结果】对比显示:采用简化机械对线(simplified Mechanical Alignment, sMA)技术时,外侧间隙在45-90°范围内比iKA松0.6-1.6mm(p<0.01),而内侧间隙在20-90°范围内则更紧。两种对线技术的平均松弛度差异(1.3-1.7mm)显著大于假体设计造成的差异。

在讨论部分,作者强调三个重要发现:首先,SR与MR假体在伸直位的松弛度差异(0.7mm)可能达到临床可感知程度,这提示外科医生在选择假体时需考虑患者对稳定性的特殊需求。其次,两种假体在中期屈曲(20-40°)的表现差异相对较小,说明在这个功能活动范围内设计选择可能不那么关键。最重要的是,研究证实对齐技术(iKA vs MA)对松弛度的影响远超假体设计差异,这为"精准对位比假体选择更重要"的临床理念提供了量化证据。

这项研究首次系统量化了假体半径设计与对齐技术的交互影响,其意义不仅在于为假体选择提供数据支持,更重新定义了机器人辅助TKA的优化方向——当采用iKA等先进对齐技术时,假体设计差异的影响会被相对弱化。论文最后建议,外科医生应当根据目标屈曲角度的平衡需求来个性化选择假体,同时优先考虑精准的对齐技术实施。这些发现为提升TKA术后稳定性和患者满意度提供了重要理论基础。

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