综述:旋转成形术后步态生物力学与步行能量消耗的系统评价和荟萃分析:与膝上截肢及健康受试者的比较

【字体: 时间:2025年07月23日 来源:Clinical Biomechanics 1.4

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  这篇系统综述通过荟萃分析比较了旋转成形术(Rotationplasty)与膝上截肢(AKA)患者及健康人群的步态生物力学和氧耗指标(SMD/I2)。结果显示旋转成形术患者步行能量消耗较AKA降低12.5%,但较健康人群仍高34.5%,其生物力学特征提示保留的踝关节(伪膝)功能可减少健侧代偿,为临床决策提供了客观依据。

  

旋转成形术作为一种特殊的外科重建技术,通过将远端肢体旋转180度使踝关节代偿膝关节功能,为恶性骨肿瘤和近端股骨局灶性缺损(PFFD)患者提供了除膝上截肢(AKA)外的治疗选择。这项系统综述综合分析了15项研究共225例患者数据,揭示了该术式在功能代偿方面的独特优势与局限。

背景与临床意义
旋转成形术最早由Borggreve于1930年提出,通过保留部分小腿并将其旋转固定于股骨,利用踝关节背屈-跖屈运动模拟膝关节功能。在肿瘤治疗领域,随着新辅助化疗使5年生存率提升20-30%,患者对长期功能恢复的需求日益凸显。当肿瘤侵犯重要结构无法进行保肢手术时,该术式与AKA成为主要选择,但两者功能差异一直缺乏系统评估。

研究方法学
研究团队遵循PRISMA指南,检索截至2024年9月的文献。纳入标准包括报告步行氧耗(ml/kg/m)或能量消耗(J/kg/m)的对照研究,排除病例数≤3的报告。采用随机效应模型进行荟萃分析,评估步行速度、步频、步幅等时空参数,并对生物力学指标进行定性描述。

关键发现
能量代谢方面,旋转成形术患者表现出显著优势:与AKA组相比,其标准化均数差(SMD)达0.57,氧耗降低12.5%;但与健康对照组相比仍存在34.5%的能耗增加(SMD=2.55)。生物力学分析显示,旋转成形术患者健侧膝关节在负荷反应期的代偿功率显著低于AKA患者,这可能是能耗差异的结构基础。

步态特征解析
时空参数显示,旋转成形术患者步速较健康人降低18.1%,步频减少6.8%,步幅缩短9.5%。双支撑期延长27.9% vs 21.5%,伴随13.9%的健侧垂直地面反作用力增加。运动学特征显示:伪膝在摆动期中段屈曲角度较正常膝减少约10°,髋关节活动度虽保持正常范围,但存在明显躯干侧倾(4.9° vs 1.5°)和骨盆前倾。

机制探讨
能耗优势可能源于三个方面:保留的踝关节肌肉主动收缩能力、更长的残肢提供更好的杠杆作用、以及相对高效的步态转换机制。而较健康人的能耗差距可能与伪膝僵硬运动(摆动期屈曲减少)、平衡代偿策略(双支撑期延长)及健侧过度负荷相关。值得注意的是,旋转成形术患者表现出独特的"混合代偿模式"——既保留部分远端控制能力,又需要近端代偿。

临床启示
研究证实旋转成形术在功能上处于AKA与健康状态之间的中间位置。虽然不能完全恢复正常步态,但其适中的能量消耗水平和独特的生物力学特征,使其成为特定患者的合理选择。特别是对于年轻活跃患者,保留的伪膝功能可能有助于参与体育运动等高水平活动。

局限与展望
现有证据存在明显异质性,包括患者年龄跨度大(7-68岁)、病因混杂(肿瘤/PFFD)、随访时长不一(2-25年)等问题。未来需要标准化评估方案,特别建议纳入步宽、质心位移等未充分研究的参数,并开展长期随访验证假体适配性对功能的影响。

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