胫骨高位截骨力线设计与相关生物力学研究进展

胫骨高位截骨力线设计与相关生物力学研究进展一文创作于：2023-08-16 04:30:02，全文字数：12569。

胫骨高位截骨力线设计与相关生物力学研究进展

��他因素相互作用的结果，而生物力学的改变又会反过来影响下肢骨形态变化，这种相互影响促使生物力学异常的膝关节向KOA 发展。膝关节内收力矩（KAM）是指人体在站立或行走过程中，由向内的地面反作用力作用于膝关节中心产生的力矩，KAM 的变化是下肢骨骼肌肉与其他因素相互作用的结果[21]。KAM 作为反映膝关节负荷变化的参数，既能有效结合下肢力线变化，又可综合肌肉收缩模式及疼痛的影响进行评估。

2.2 HTO 术后生物力学改变及机制的研究

Morin 等[22]对21 例行HTO 患者进行研究，分析他们术前和术后1 年的步态。结果显示，与正常对照组相比，手术前患者行走速度慢、步长短、单腿站立时间短、双足站立时间长，手术后患者步行时间和距离虽与术前无明显差异，但膝关节功能明显改善，步行时自我感知能力有所提高。Marriott 等[23]对内翻畸形KOA 合并前交叉韧带损伤患者进行了HTO 和前交叉韧带重建术，术后患者膝关节功能与力学分析结果明显改善，并且术后5 年随访显示膝关节功能保持良好。他们认为相较于单纯HTO，前交叉韧带重建可以保持关节稳定，从而有效改善关节功能。该研究结果也进一步证明了软组织在下肢生物力学中的重要性。da Silva 等[24]的研究则显示，HTO 术后患者力线纠正和KAM 明显减少，矢状面伸肌力矩增加、轴向平面足外旋转角增大,而膝关节活动时屈曲角峰值、内收肌和屈肌力矩与对照组相似。他们认为，HTO 术后膝关节的生物力学步态改善不仅存在于冠状面，也存在于矢状面和横断面，这对术后康复治疗有一定指导意义。Kyung 等[25]通过使用3D足部活动模型探索HTO 对足部运动的影响，结果显示，HTO 术后足踝的运动过程中，标准步态时间显著增加，并有步态速度增加的趋势。该研究提示，行HTO 时应该注意对足和踝关节的潜在影响。Matsubara 等[26]对比30 例患者HTO 术前与术后踝关节骨密度CT 影像，结果显示行内侧开放HTO 的患者踝关节软骨下骨密度分布向内侧移动，行外侧闭合HTO 的患者踝关节软骨下骨分布模式则趋于外侧。因此，对存在踝关节骨关节炎的患者行HTO 时，术者应注意踝关节应力分布的内侧移位，踝关节骨关节炎有术后进展的风险。

研究显示，HTO 使KAM 峰值降低与膝关节内环境存在相关性。Atkinson 等[27]的研究显示，患者接受HTO 治疗1 年后，膝关节炎性积液减少与KAM 冲量降低存在关联性，KAM 冲量每减少 1 Nm/s，则膝关节积液减少448 mm3。Philpott 等[28]的研究分析膝关节滑膜组织充血水肿对步态的影响，结果显示滑膜水肿组KAM 在冠状面、矢状面和横断面上均较对照组减少，且KAM 改变与炎性渗出量相关。

神经肌肉系统是膝关节力学系统的重要组成部分。Ghazwan 等[29]测量HTO 术前关节周围神经肌肉控制和关节生物力学的改变，结果显示与空白对照组（正常膝关节）相比，HTO 组患者术前腓肠肌力峰值降低了30%，而?绳肌力峰值增加了25%，肌肉激活存在差异，并与KAM 具有相关性，这提示胫股关节的接触应力增加。Lee 等[30]通过对12 篇文献388 例行HTO 患者进行研究发现，与术前相比，HTO 术后膝关节内收力矩和侧推力均降低。Kim等[31]纳入9项研究分析HTO手术前后患侧膝的KAM、HKA、膝关节屈伸力矩的数据，结果显示HTO 可使患侧膝KAM 下降至术前的60%。

3 结语

HTO 治疗KOA 的优势在于保留了患者膝关节骨骼与软组织的完整性，手术技术已日趋成熟且趋于微创化，尽可能地减少了术中软组织损伤，使术后患者膝关节本体感觉保持完整。HTO 可帮助患者快速回归运动锻炼，并能有效减缓关节退变的进展，降低后期需行全膝关节置换术概率，提高患者生活质量[32]。

传统手术对于患者的截骨角度及力线纠正标准仍然遵循着既往的研究结果“Fujisawa 点”，但对于不同体型、体质量及肢体长度的患者，单一的截骨方案可能无法获得最佳疗效，因此截骨设计应个体化，使患者获得最佳手术收益。对于较年轻的KOA 患者，HTO 可以作为替代全膝关节置换术的一种治疗方法，以减轻经济负担，促进医疗资源合理配置。

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