個體化人工肩關節(jié)假體生物力學和適配性分析及早期臨床療效觀察
發(fā)布時間:2018-03-15 12:11
本文選題:肩關節(jié) 切入點:解剖參數 出處:《第三軍醫(yī)大學》2015年碩士論文 論文類型:學位論文
【摘要】:研究背景和目的人工肩關節(jié)置換是治療嚴重肩關節(jié)傷病的有效手段之一。現代肩關節(jié)假體技術經歷了四代發(fā)展,臨床療效逐漸提高。但術后出現的并發(fā)癥如持續(xù)性的疼痛、關節(jié)活動受限、假體松動、下沉等,仍然是肩關節(jié)置換面臨的主要問題。目前國內使用的肩關節(jié)假體大多數為第二、三代假體,對國人肩關節(jié)骨性解剖適配性差,臨床療效有限。針對上述問題,課題組根據國人肩關節(jié)骨性解剖特點,設計了個體化人工肩關節(jié)假體。該假體的生物力學性能、解剖適配性及臨床療效如何?本研究擬對個體化人工肩關節(jié)假體的生物力學、解剖適配性及早期臨床療效進行系統分析。材料與方法本研究主要分為三大部分:第一部分測試個體化人工肩關節(jié)假體的穩(wěn)定性,分析該假體置換對肩關節(jié)生物力學的影響。隨機抽取7組假體進行疲勞試驗,通過觀察位移、松動、斷裂等指標,分析假體的疲勞穩(wěn)定性。建立個體化人工肩關節(jié)假體置換的有限元模型,分析置換對肱骨近端、盂肱關節(jié)應力分布的影響。第二部分測量407例國人肩關節(jié)骨性解剖參數,包括肱骨頸干角、扭轉角、頭的高度和直徑、曲率半徑、肩胛盂的高度等,分析國人肩關節(jié)骨性參數的特點。將個體化人工肩關節(jié)假體的參數與國人參數進行比較,評價該假體的解剖適配性。將國外常用的解剖型肩關節(jié)假體(Zimmer anatomical假體、Tornier Aequalis假體、SmithNephew Cofield2假體、Aequalis假體、Global AP假體)的參數與國人參數進行比較,分析各假體對國人的解剖適配性特點。第三部分總結和比較了10例采用個體化人工肩關節(jié)假體、11例采用Zimmer B/F假體進行肩關節(jié)置換的早期臨床療效。對2013年02月—2015年04月在我院采用個體化肩關節(jié)假體和B/F假體進行肩關節(jié)置換的病例隨訪資料進行總結,比較兩組患者的指標,包括手術時間、失血量、Constant評分、Constant修正評分標準、X線檢查等。測量個體化人工肩關節(jié)假體置換術后的解剖參數,與健側參數比較,分析該假體對重建肱骨近端骨性結構的有效性和準確性。結果第一部分個體化人工肩關節(jié)假體的生物力學分析結果如下:(1)個體化人工肩關節(jié)假體的疲勞性能測試結果:7組假體均完成疲勞測試,假體的最大壓縮位移量(0.682mm)小于失效臨界值(1mm);所有假體未出現斷裂、裂紋、連接部松動等失效現象。(2)建立了個體化肩關節(jié)假體置換的三維有限元模型,通過有限元分析表明采用個體化肩關節(jié)假體置換后沒有明顯改變肱骨近端表面的應力分布,假體的應力遮擋率平均為32.01%和32.40%,較一般鈦合金-鈷鉻鉬假體低。置換后盂肱關節(jié)在中立位、不同內旋、外旋和外展位時最大接觸應力和接觸力均較正常關節(jié)增大。第二部分個體化人工肩關節(jié)假體的解剖適配性分析結果如下:(1)407例國人肩關節(jié)骨性參數測量結果:頸干角136.1±4.5°(范圍124-149°);扭轉角21.2±10.6°(范圍0-56°);肱骨頭直徑43.6±4.0mm(范圍35-58mm);肱骨頭高度15.5±1.8mm(范圍12-20mm);roc為23.2±2.4mm(范圍18-36mm)。(2)個體化人工肩關節(jié)假體對國人肱骨近端適配性分析結果:國人nsa為136.1±4.5°(范圍124-149°),個體化肩關節(jié)假體nsa的調節(jié)范圍120-150°,能完全適應國人變化需求。國人ra為21.2±10.6°(范圍0-56°),其中0-40°的占97.1%。假體ra的調節(jié)范圍0-40°,能滿足絕大多數國人的變化需求。假體頭型號的直徑范圍37-53mm;國人hd為43.6±4.0mm(范圍35-58mm),其中37-53mm的占94.1%;假體頭型號的高度范圍13-22mm,國人hh為15.5±1.8mm(范圍12-20mm),其中13-22mm的占95.1%,表明假體頭的大小適合絕大多數國人的變化需求。通過比較分析國人肱骨頭“直徑-高度”曲線與假體曲線,表明假體的解剖適配性強。假體roc范圍19.7-28.0mm,國人roc為為23.2±2.4mm(范圍18.3-35.5mm),其中19.7-28.0mm內的占94.1%,假體roc能適應絕大多數國人的要求。(3)系統比較5款假體對國人肩關節(jié)解剖適配性結果:5款假體在各參數的適配性分析中均有可取之處。個體化人工肩關節(jié)假體的頸干角120-150°,完全滿足國人(124-149°)要求;扭轉角范圍0-40°,滿足97.1%的變化需求;“直徑-高度”曲線與國人曲線接近,表明假體頭的大小對國人適應性較強。anatomical假體的扭轉角能完全滿足國人要求,頸干角是130°固定;globalap假體的頸干角能完全滿足國人要求,扭轉角和頭大小的適應性差;aequalis假體的扭轉角適應性較強,頸干角只有四個固定角度;cofield2假體的頸干角和扭轉角是固定的,假體頭的大小明顯偏大。第三部分個體化人工肩關節(jié)假體的早期臨床療效觀察結果:(1)比較個體化人工肩關節(jié)假體與Zimmer B/F肩關節(jié)假體進行肩關節(jié)置換的臨床療效:兩組術后均未發(fā)生假體連接部松動、假體松動后下沉、移位等并發(fā)癥;個體化組和B/F組術后Constant評分分別為75.40±10.71分、64.18±9.23分,均比術前明顯提高。比較兩組功能評分:個體化組術后Constant評分、日常生活、活動范圍、肌力評分改善高于B/F組,疼痛評分和Constant修正評分兩組無差異。(2)個體化人工肩關節(jié)假體解剖適配性的影像學評價:個體化人工肩關節(jié)假體置換后參數測量與健側比較,術后頸干角和扭轉角與健側相差不大于3°,HH與健側相差不大于2mm,HD與健側相差不大于3mm;紓刃g后與健側頸干角、扭轉角、肱骨頭直徑和高度的比較無明顯差異(P0.05)。結論根據研究結果可以得出以下結論:(1)個體化人工肩關節(jié)假體頭-頸-干連接部特殊設計,實現多個參數的連續(xù)可調,但沒有改變假體的穩(wěn)定性,頭-頸-干部的穩(wěn)定性能滿足人體肩關節(jié)活動要求。通過有限元分析表明,該假體置換后肱骨近端表面的應力分布沒有發(fā)生明顯改變,假體周圍應力遮擋率較低。個體化人工肩關節(jié)假體的穩(wěn)定性可靠,具有良好的生物力學性能。(2)國人肩關節(jié)的骨性參數個體間存在差異,個體化人工肩關節(jié)假體頸干角調節(jié)能滿足所有國人的要求,扭轉角、頭大小條件能滿足絕大多數國人的要求。個體化人工肩關節(jié)假體對國人肩關節(jié)骨性解剖適配性較強。(3)個體化人工肩關節(jié)假體置換后臨床療效滿意,在術后Constant評分、日常生活、活動范圍、肌力評分改善優(yōu)于Bigliani/Flatow假體置換。通過影像學測量分析表明個體化肩關節(jié)假體對肱骨近端骨性結構適應性強,骨性結構的重建準確。個體化肩關節(jié)假體與第三代肩關節(jié)假體相比,臨床療效較好?傊,個體化肩關節(jié)具有良好的生物力學適應性,對國人肩關節(jié)骨性解剖適配性強,早期臨床療效滿意。
[Abstract]:......
【學位授予單位】:第三軍醫(yī)大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2015
【分類號】:R687.4
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,本文編號:1615971
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