膝关节解剖和生物力学

膝关节解剖和生物力学Yourcompanyslogan解剖,生物力学,假体设计2解剖骨的大小与形状；重要的软组织结构、神经、血管。生物力学运动学(膝关节运动)；动力学(膝关节力量和力矩)；损伤和疾病导致的运动模式的改变。假体设计材料的选择润滑性表面抛光制造技术植入方法生存率TKA手术Yourcompanyslogan股骨股骨内外侧髁凸面，不对称内侧外侧3Yourcompanyslogan胫骨胫骨平台平台内侧髁:凹面平台外侧髁:平面或凸面内侧外侧平台内侧髁软骨较厚14Yourcompanyslogan半月板胫骨平台内外侧上纤维软骨盘相互连接并周围关节囊相连外侧活动度较大5Yourcompanyslogan半月板功能稳定增加股骨和平台的一致性传到负荷“避震器”移动性减少摩擦适度的移动避免损伤6Yourcompanyslogan韧带髌腱和股四头肌腱传送股四头肌力量内外侧副韧带内-外侧稳定十字韧带前-后稳定内-外稳定旋转周围肌肉7Yourcompanyslogan膝关节内侧结构外层下肢深筋膜中层内侧副韧带浅层半膜肌、股薄肌深层关节囊、内侧副韧带深层8Yourcompanyslogan膝关节外侧结构外层髂胫束、二头肌、深筋膜中层前侧－外侧支持带后侧－髌股支持带深层外侧副韧带、腓肠豆腓骨韧带arcuate韧带、腘肌腱9Yourcompanyslogan膝关节内外侧稳定结构外侧稳定结构外侧侧副韧带外侧关节囊前后交叉韧带腘肌腱髂胫束内侧稳定结构内侧侧副韧带内侧关节囊前后交叉韧带半膜肌鹅足Yourcompanyslogan内侧副韧带——维持内侧稳定的最主要因素•前部－屈曲位稳定•后部－伸直位稳定内侧稳定结构Yourcompanyslogan鹅足、半膜肌腱、关节囊屈曲位平行于关节面鹅足半膜肌腱伸直位稳定内侧稳定结构Yourcompanyslogan屈、伸双重稳定作用腘肌腱－屈曲稳定为主外侧副韧带－伸直稳定为主伸直位稳定髂胫束后外侧关节囊外侧稳定结构Yourcompanyslogan膝关节稳定装置InFlexionThaninExtensionE.Grood,F.Noyes,D.Butler,W.SuntayJ.BoneandJointSurg.,63A,1257-1269,Oct.1981YourcompanysloganPCLCapsulen=135mmJointOpening限制力%100500MCLACLAnt&MidPost57.414.87.717.525.2屈膝5度外翻应力主要MCL关节囊25%Yourcompanyslogan限制力%100500MCLACLAnt&MidPostPCLCapsulen=135mmJointOpening78.213.44.03.67.6屈膝25度外翻应力主要MCL次要ACL+PCLYourcompanyslogan限制力%100500LCLACLAnt&MidPostITBPCLCapsulePopn=135mmJointOpening54.822.24.113.25.017.3主要：LCL54.8%次要:ACL+PCLPost.Capsule13.2%ITB5.0%屈膝5度内翻应力Yourcompanyslogan限制力%100500LCLACLAnt&MidPostITBPCLCapsulePopn=135mmJointOpening69.212.33.75.19.98.8主要:LCL次要:ITB+PopliteusifyouexciseACL+PCL….屈膝25度内翻应力Yourcompanyslogan伸直内外翻稳定主要:侧副韧带次要:ACL+PCL后关节囊腘绳肌腱腓肠肌+髂胫束、腘肌Yourcompanyslogan屈膝90度时内外侧副韧带&邻近关节囊ACL+PCL(切除)Yourcompanyslogan髌股关节的功能减少伸膝装置和股骨的摩擦增加股四头的力臂121Yourcompanyslogan膝关节的运动三个旋转失状面:曲/伸额面:外展/内收水平面:内旋/外旋屈伸活动伴随内外旋运动三个水平移动前/后挤压/分离内移/外移22Yourcompanyslogan活动范围0°to140°屈曲身体体型同侧髋关节位置非常小内外翻运动45°外旋to30°内旋运动方式膝髋关节很难完全复制人体正常膝关节运动生存率膝髋23Yourcompanyslogan股骨后滚运动屈曲运动－股骨髁相对平台向后移动外侧髁较内侧髁移动大撞击24YourcompanysloganTKA的关键解剖Yourcompanyslogan皮肤血液供应穿支来源于深筋膜吻合网位于深筋膜前表皮下血管交通支少Yourcompanyslogan皮肤血液供应深筋膜层Yourcompanyslogan膝前皮肤的内侧供应Haertsch,PA,Br.J.PlastSurg.34:1981Yourcompanyslogan膝前淋巴循环93%流向内侧；髌旁内侧切口严重影响膝前淋巴回流。Yourcompanyslogan直接血管损伤0.12%灾难性并发证“危险弧”11点－3点（左）Yourcompanyslogan骨－血管距离骨－血管距离位置均数范围伸膝位5.92.6－14.5屈膝位7.21.8－12.3屈伸位变化1.4-5.8-6.5Yourcompanyslogan动脉血栓0.03%(9022,Mayoclinic)－0.5%(1182,DeLaurentis)25%止血带的应用？Yourcompanyslogan神经损伤腓总神经胫神经0.58%外翻or屈曲20度外侧拉钩、外侧松解（网状松解）YourcompanysloganTKATreatmentforjointdiseaseOsteoarthritisDegenerativejointdiseasethatcausesdeteriorationofcartilagebetweenbones34Yourcompanyslogan???Yourcompanyslogan假体组成股骨假体胫骨假体胫骨衬垫活动衬垫（平台）:聚乙烯衬垫和胫骨托之间存在活动固定衬垫（平台）:聚乙烯扣锁在胫骨托髌股假体36YourcompanysloganTKA假体设计Movement(kinematics)运动学假体设计要有一定活动度股骨后滚机制和锁扣机制Kinetics(jointcontactforces)动力学TKAdesign(计算机模型,材料的选择,尺寸）TKAstandards(各种体位的假体应力测定)TKAtesting(仿真模拟）37Yourcompanyslogan髋、膝人工关节磨损THA较大的界面接触表面磨损机制（非疲劳性磨损）:磨损伴粘附（表面）颗粒较小的磨损TKA单位内压力大于髋拉应力和压应力交互存在疲劳性磨损:分层较大的磨损颗粒38YourcompanysloganTKA设计中的几何外形的权衡高度一致性假体较大接触面积较低界面压力减少滑移聚乙烯衬垫和胫骨托之间剪切应力增加假体松动非高度一致性假体较小接触面积较大界面压力聚乙烯衬垫磨损骨溶解假体松动39Yourcompanyslogan解决办法活动平台的TKA高度一致性,容许滑移(低界面应力)问题没有长期临床研究支持聚乙烯衬垫脱位和分离软组织撞击问题细小颗粒手术操作难度大40YourcompanysloganCRorPSCR(PCLintact)较低的一致性正常的后滚机制本体感觉要求较高韧带平衡技术PS(posteriorstabilized)非常可靠的稳定系统(predictablekinematics)解除PCL张力增高、断裂的可能相对高限潜在轮－柱（cam）磨损脱位可能、股骨部分骨丢失41YourcompanysloganConstraint42Cruciate-retainingCruciate-substitutingVarus-valgusConstrainedHingedLeasttoMostConstrained总体上越是低限假体越能提供较好的结果YourcompanysloganOtherdesignsHighflexionkneesRevisionkneesHemi-arthroplastiesGenderspecific43