Clin Orthop Surg：机械对齐全膝关节置换术中圆柱轴实施患者专用器械的准确性

机械对齐全膝关节置换术(MA-TKA)的目的是在所有患者中实现肢体的中性对齐(0°髋关节-膝关节-踝关节角)和垂直于胫骨机械轴的胫骨部件的内翻角。然而，20%-25%的MA -TKA对齐良好的患者不满意。近年来，运动学对齐引起了人们的兴趣，因为最近的一些随机试验和一项全国性的多中心调查表明，运动学对齐全膝关节置换术(KA-TKA)治疗的患者报告了明显更好的疼痛缓解、功能、屈曲、屈曲和屈曲。与接受机械矫正的患者相比，患者的膝关节感觉更正常。KA-TKA的目标是恢复患者患关节炎前的解剖结构和整个运动弧度的膝关节轴。就股骨假体的对齐而言，圆柱轴(CA)或股主轴是膝关节最基本的运动轴，穿过股骨内侧和外侧髁最佳配合圆的中心点。

目前，实施KA-TKA有两种方法:使用通用器械或使用患者专用器械(PSI)。Howell等人表明，卡尺式KA-TKA使用一种专门为KA-TKA开发的通用仪器可以很好地实现。然而，关节炎膝关节的CA很难识别，特别是对于不熟悉KA-TKA的外科医生。

用于TKA的PSI最近作为一项新技术被引入，以解决与导航和机器人系统相关的实际问题(如复杂性、成本和所需人员数量增加)，并提高手术技术的准确性。它主要用于MA-TKA，使用PSI的MA-TKA术后对准显示了相互矛盾的结果。在KA-TKA中，CA是恢复膝关节原有关节线和关节炎前膝关节运动学的非常重要的轴。因此，准确验证PSI在ca参考骨切除术中的准确性是非常重要的。然而，在测量CA实施的精度时，测量术后对齐的方法受到骨水泥、最终嵌塞和胫骨骨切除的影响。因此，本研究通过术中用卡尺测量切除骨的厚度来研究PSI的准确性。我们假设在KA-TKA中，PSI可以为虚拟计划的CA再现准确的股骨切除。

表1 患者的人口统计学特征

图1所示  从股骨远端三分之一的上缘到干骺端，用笔尖记录，形成截锥形。通过截锥形中心的股骨远端屈曲轴由最佳拟合线得到。

图2所示 (A)标记每个股骨远端髁的表面，从远端隐窝到后髁后端。(B)每个髁的最佳拟合球由配准点制成，假定定位球的中心与关节炎前关节面等距。(C)圆柱轴是由两个球体的中心连接而成的。

图3所示 内侧髁和外侧髁的半径不同。平行圆柱轴切除远端髁时，内侧髁的切除厚度比外侧髁大2.09 mm

图4所示 (A)通过考虑全膝关节置换术假体切割块的销钉孔与锯槽位置之间的距离来制造患者专用器械(PSI)。(B) PSI应用于3D打印机制造的患者股骨三维(3D)模型。

图5所示 (A)股骨内侧切口显示膝关节内翻软骨磨损。(B)用数字卡尺测量时，切除厚度为6.93 mm。

方法:采用基于计算机断层扫描(CT)的PSI系统对30例ka - tka进行检查。术前CT数据通过3D-planning软件重建成三维模型。CA是通过使用计算机软件将每个虚拟球体的中心连接到股骨内侧和外侧髁而创建的。股骨远端和后髁的骨切除术平行于CA的矢状面进行。CA参考骨切除术的厚度是根据股骨组件各自区域所需的厚度来确定的。PSI用于定位传统切割块的导向销。KA-TKA的PSI精度评估为术前预测厚度与术中四个区域测量值之间的绝对误差，以及远端内侧(DM)和后内侧(PM)之间的误差差，远端外侧(DL)和后外侧(PL)之间的误差差。

图6所示 须状图描绘了实际计划厚度与术中测量厚度之间的差异范围和分布。正值表示实际计划厚度大于术中测量厚度。DM:远侧，DL:远侧，PM:后内侧，PL:后外侧。

表2 四个区域实际计划厚度与术中测量厚度的差异

结果:DM、DL、PM、PL的切骨厚度差异分别为0.79±0.39 mm(范围:-1.20 ~ 1.50)、0.70±0.42 mm(范围:-1.50 ~ 1.50)、0.80±0.46 mm(范围:-0.80 ~ 1.50)、0.75±0.47 mm(范围:-2.10 ~ 1.40)。DM与PM之间的厚度误差(p = 0.959)和DL与PL之间的厚度误差(p = 0.812)差异无统计学意义。

结论:在KA-TKA中，PSI在基于实际计划厚度的精确股骨切除术中是有效的。

原始出处

Kim KK,  Song J,Accuracy of Patient-Specific Instrument for Cylindrical Axis Implementation in Kinematically Aligned Total Knee Arthroplasty.Clin Orthop Surg 2023 Oct;15(5)