全膝关节假体设计与选择

(HMWPE)
Department of Orthopaedics, Shanghai Sixth People’s Hospital
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假体固定
骨水泥固定
“金标准”
生物型固定
带柄、翼状或 长柄设计 螺钉 表面微孔
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人工膝关节发展三个阶段
第一代：单纯铰链型假体（全限制型） 第二代：髁型假体（非限制、半限制）
点接触、线接触或部分面接触型
第三代：带半月板功能的解剖型假体
面接触型
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第一代－完全限制型假体
全膝关节假体设计与选择
上海市第六人民医院骨科
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理想的假体设计
适当的功能
运动学 活动度 限制性
假体牢固的固定
假体长期的耐磨性
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固定关节面
磨损度较高
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后交叉韧带保留型假体
设计目的
为了降低假体和骨之
间固定界面的剪切应
力，降低假体松动
假体特点
低吻合性，低限制性
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吻合性、限制性、接触应力、运动 之间关系
吻合性
假体限制 运动 界面应 力 松动危险性 假体限制 运动 界面应力 松动危险性
吻合性
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平坦对平坦设计有较大的接触面积，但在内外翻 时易产生边缘效应，加速磨损
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材料
金属
钴铬钼合金 （光滑、耐磨，与聚 乙烯接触部件） 钛 （便于骨长入，与骨 接触部件）
超高分子聚乙烯
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后交叉韧带保留型假体
潜在缺点
后叉韧带功能需比较正常，不适合运用于膝关节严 重畸形的病人 增加了胫股关节之间的接触应力，增加了内衬的磨
损，容易引起因磨损颗粒导致的骨溶解
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特点
铰链式、单一半径
固定铰链型
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缺点
高限制性，假体－骨水泥－骨界面接触应力高，易 导致松动，翻修困难 铰链式活动，不符合膝关节运动特点 假体失败率高
Rand等人报道4年随访研究中，假体失败率为43％
股骨和胫骨假体间存
在旋转
降低假体－骨水泥－ 骨界面接触应力 防止假体过早松动
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第二代－半限制型和非限制型假体

特点
以 点 、 线 、 部 分
面接触为主，能
产生足够的活动 度和低限制
后交叉韧带保留型假体
优点
保留了后叉韧带，膝关节屈曲时可使股骨向后滚动， 可以增加膝关节屈曲程度 运动产生的应力可以被膝周围韧带吸收，使假体与 骨之间所受的剪切应力降低 韧带组织保留好，使膝关节具有好的本体感觉功能 有比较正常的步态和爬楼功能 术中容易保持关节线（一般允许在3mm以内） 增加后稳定性，防止脱位
概 念

吻合性（Conformity）
指假体的匹配程度，
胫骨假体表面半径(R2)
与股骨假体表面弯曲 半径(R1)间的比率
(R2/R1)，适用于冠状
面和矢状面的几何形 态
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概 念
Young等人报道铰链式假体使用寿命一般不超过10年
适应征
用于严重骨缺损、严重膝关节不稳定、低活动量、 预期寿命在5年以内的患者 可以作为膝关节挽救性手术
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目前进展
旋转铰链型
限制性（Constraint)
通过假体形状限制关节活动的能力，通常 是限制关节的旋转和平移运动
运动力学（Kinematics）
研究关节运动的几何轨迹 股骨相对胫骨既有滚动又有前后滑动
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胫股关节表面几何形态
碟形的人工关节表面
(curved on curved) 平坦的人工关节表面 (flat on flat)
碟形对平坦的人工关
节表面 (curved on flat)
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概 念

接触应力 （Contact stress）
是一个植入物与另一 植入物接触时产生的 应力 增加接触面积可以减 少接触应力
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高接触应力
低接触应力
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