術(shù)中導(dǎo)航導(dǎo)板輔助MPFL重建的膝關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)學(xué)分析*

李茂林,張 艷,李彥林,韓 睿,寧梓文,蔡國(guó)鋒△

(1.曲靖市馬龍區(qū)人民醫(yī)院骨科,云南 曲靖 655100;2.昆明醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院 a.運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)科 b.內(nèi)分泌二科,云南 昆明 650032)

步態(tài)是描述人體行走時(shí)的行為特征[1]。步態(tài)分析技術(shù)在近十年來(lái)才真正進(jìn)入臨床實(shí)用階段[2]。內(nèi)側(cè)髕股韌帶(medial patellofemoral ligament,MPFL)損傷或斷裂可引起髕股關(guān)節(jié)不穩(wěn),常伴有膝關(guān)節(jié)疼痛、活動(dòng)減少,降低生活質(zhì)量[3]。解剖性MPFL重建尤為重要。術(shù)后隨訪時(shí)常使用的靜態(tài)影像學(xué)的觀察價(jià)值有限,本研究使用Opti-Knee膝關(guān)節(jié)三維運(yùn)動(dòng)分析系統(tǒng),采集3D打印導(dǎo)板輔助MPFL重建治療復(fù)發(fā)性髕骨脫位患者及常規(guī)MPFL重建患者的術(shù)前、術(shù)后3個(gè)月、6個(gè)月、9個(gè)月、12個(gè)月步態(tài)數(shù)據(jù),同時(shí)收集30例健康志愿者的膝關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)學(xué)數(shù)據(jù),對(duì)比分析3D打印導(dǎo)板輔助MPFL重建技術(shù)的有效性,現(xiàn)報(bào)告如下。

1 材料與方法

1.1 研究對(duì)象和方法

1.2 納入標(biāo)準(zhǔn)及排除標(biāo)準(zhǔn)

參照目前國(guó)際公認(rèn)的MPFL重建患者納入及排除標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行[4]。

納入標(biāo)準(zhǔn):(1)髕骨向外側(cè)復(fù)發(fā)性脫位;(2)年齡12～40歲之間,男女不限;(3)髕骨軸位片可見(jiàn)髕骨外側(cè)脫位,或髕股關(guān)節(jié)對(duì)合欠佳;(4)平素體健,既往無(wú)慢性病史及其他膝關(guān)節(jié)疾病史;(5)股骨滑車(chē)發(fā)育正常,無(wú)高位或低位髕骨;(6)TT-TG間距小于20mm;(7)獲得臨床資料完整,隨訪配合者。

排除標(biāo)準(zhǔn):(1)首次發(fā)生髕骨脫位者;(2)TT-TG間距大于20mm者;(3)合并交叉韌帶損傷需重建者;(4)合并有膝關(guān)節(jié)半月板損傷及其它膝關(guān)節(jié)疾病者;(5)有手術(shù)禁忌癥者;(6)不能完全按時(shí)隨訪者。

1.3 一般資料

3組基本情況如下,見(jiàn)表1。

表1 3組一般資料的比較

2 設(shè)備與方法

2.1 三維步態(tài)分析儀

產(chǎn)品名稱:Opti-Knee膝關(guān)節(jié)三維運(yùn)動(dòng)分析系統(tǒng),見(jiàn)圖1。

圖1 Opti-Knee膝關(guān)節(jié)三維運(yùn)動(dòng)分析儀

2.2 步態(tài)采集及分析方法

2.2.1 采集及分析均由受過(guò)培訓(xùn)和具有豐富臨床經(jīng)驗(yàn)的同一醫(yī)師進(jìn)行。

2.2.2 采集流程及具體步驟

按產(chǎn)品說(shuō)明啟動(dòng)及正確標(biāo)識(shí)及進(jìn)行綁縛,啟動(dòng)跑步機(jī),進(jìn)行數(shù)據(jù)采集(見(jiàn)圖2～圖5,其中圖2a為建立病例、2b為系統(tǒng)擺放。圖3a、3b為標(biāo)記七個(gè)骨性標(biāo)記點(diǎn),圖3c、3d為綁縛綁帶和剛體。圖4a、4b、4c、4d為儀器采集各標(biāo)記點(diǎn)位置,圖4e、4f為步態(tài)采集中。),圖5為收集系統(tǒng)生成的膝關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)分析測(cè)試報(bào)告。

圖2a 建立病例 圖2b 系統(tǒng)擺放

圖3a、3b 為標(biāo)記七個(gè)骨性標(biāo)記點(diǎn) 圖3c、3d 為綁縛綁帶和剛體

圖4a、4b、4c、4d 為儀器采集各標(biāo)記點(diǎn)位置 圖4e、4f 為步態(tài)采集中

圖5 膝關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)分析測(cè)試報(bào)告

2.2.3 步態(tài)分析參數(shù)

分別記錄手術(shù)組患者術(shù)前、術(shù)后3月、術(shù)后6月、術(shù)后9月、術(shù)后12月膝關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)學(xué)的三維六自由度(上下位移、前后位移、內(nèi)外位移、內(nèi)外翻角、內(nèi)外旋角及屈伸角)平均值,同時(shí)與正常組數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析。

2.2.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

3 結(jié)果

2組患者膝關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)學(xué)分析與健康志愿者比較結(jié)果 表2～表7。

表2 3組屈伸角度對(duì)比統(tǒng)計(jì)表

表3 3組內(nèi)外翻角度對(duì)比統(tǒng)計(jì)表

表4 3組內(nèi)外旋角度對(duì)比統(tǒng)計(jì)表

表5 3組前后位移對(duì)比統(tǒng)計(jì)表

表6 3組內(nèi)外位移對(duì)比統(tǒng)計(jì)表

表7 3組上下位移對(duì)比統(tǒng)計(jì)表

4 討論

三維步態(tài)分析已目前已在神經(jīng)內(nèi)科、風(fēng)濕免疫科、康復(fù)科等醫(yī)學(xué)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。在前、后交叉韌帶重建[5,6]、單髁關(guān)節(jié)置換術(shù)[7]、全髖、膝關(guān)節(jié)置換術(shù)[8,9]、髕股疼痛綜合征(PFPS)[10]、髕骨不穩(wěn)定(PFI)[11]、滑車(chē)成形術(shù)[12]、外側(cè)支持帶松解術(shù)[13]后等均得到應(yīng)用。

本研究采用的Opti-Knee膝關(guān)節(jié)三維運(yùn)動(dòng)分析系統(tǒng)具有便攜、無(wú)創(chuàng)、操作簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn),可動(dòng)態(tài)評(píng)估患者步行時(shí)膝關(guān)節(jié)在屈伸角、內(nèi)外翻角、內(nèi)外旋角、上下位移、前后位移、內(nèi)外位移的運(yùn)動(dòng)學(xué)改變,準(zhǔn)確、客觀、高效評(píng)估膝關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)功能。

本研究得出結(jié)論:2組患者術(shù)前行走狀態(tài)下的膝關(guān)節(jié)六自由度與健康成人均有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異,而術(shù)后12月所有患者膝關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)學(xué)數(shù)據(jù)均與健康成人相似。并且3D導(dǎo)板組在行走時(shí)的屈伸角于術(shù)后6月即與健康成人相仿,而常規(guī)組術(shù)后12月才與健康成人相仿,表明3D打印導(dǎo)板組可更早地恢復(fù)患肢膝關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)功能。此研究結(jié)果與Carnesecchi等[14]人的研究結(jié)果相仿。

綜上,本研究發(fā)現(xiàn)三維膝關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)分析系統(tǒng)能客觀、準(zhǔn)確的量化分析膝關(guān)節(jié)在動(dòng)態(tài)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的關(guān)節(jié)三維活動(dòng)度,真實(shí)反映膝關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)功能,能動(dòng)態(tài)、客觀評(píng)估術(shù)后患膝穩(wěn)定性及膝關(guān)節(jié)功能情況,為臨床醫(yī)生對(duì)復(fù)發(fā)性髕骨脫位的診斷、手術(shù)方式的選擇、MPFL重建術(shù)后療效評(píng)定及康復(fù)方案制定提供參考及依據(jù)。

5 結(jié)論

3D打印導(dǎo)板輔助股骨隧道定位行MPFL重建治療復(fù)發(fā)性髕骨脫位可獲得滿意的運(yùn)動(dòng)學(xué)療效。

膝關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)學(xué)分析儀能更加客觀、動(dòng)態(tài)評(píng)估膝關(guān)節(jié)手術(shù)前后關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)學(xué)及功能。