TKA 膝蓋骨力学のステレオ X 線撮影

人工膝関節全置換術 (TKA) 後の機能と転帰の成功は、膝蓋大腿 (PF) 機能の回復と膝の大腿四頭筋機構の回復によって部分的に決定されます。 TKA 患者は、再建された膝の力学に関連している可能性のある大腿四頭筋の筋力低下と活性化障害に起因する機能的活動中の運動パターンの適応を示すことがよくあります。 膝蓋骨の表面再建に伴う関節形状の変化は、膝蓋大腿の運動学、接触力学、および膝蓋骨への負荷にも影響を与えます。 TKA 患者では、膝の修復後も長い間運動適応が持続しますが、膝蓋大腿関節の 6 自由度 (DOF) 運動学の測定は、従来のモーション キャプチャ方法では困難です。 バイプレーン蛍光透視法の進歩である高速ステレオ ラジオグラフィー (HSSR) により、活動中の骨とインプラントの動きを mm 未満の精度で測定できます。 この精度で膝の運動学を測定およびモデル化する機能は、移植された膝の力学の理解を深めることができます。 さらに、全身測定 (ボディ セグメント ビデオ モーション キャプチャ、筋肉筋電図 (EMG)、およびグラウンド フォース) と同期して HSSR を取得することで、関節レベルと全身機能の間の接続を確立し、被験者固有のモデルの作成を可能にします。膝と下肢。 モデリングとの統合は、膝蓋大腿運動学の違いによる生体力学的な結果を明らかにするため、重要です。

ドームと解剖学的リサーフェシング設計の間のPFキネマティクスの以前の測定とモデリングの比較により、大腿四頭筋の効率と患者の満足度に影響を与える膝蓋骨矢状面の屈曲の違いが明らかになりました。 大腿四頭筋の効率は、大腿四頭筋の有効モーメント アームの尺度です。より高い効率により、大腿四頭筋はより少ない力で膝伸展トルクを生み出すことができます。 膝蓋骨屈曲は、膝蓋腱のモーメント アームを変更し、膝蓋大腿接触の変化により膝蓋骨が大腿四頭筋の力を伝達する方法を変更することにより、大腿四頭筋の効率を変えることができます。 患者の満足度は、伸筋機構の歪みの増加による大腿四頭筋の効率の変化と、膝の前部の痛みに関連している可能性のある荷重伝達の変化によって影響を受ける可能性があります。 HSSR 測定は、ドームと解剖学的な運動学の違いを解明できますが、運動学的な違いが関節と筋肉の力、および四肢の機能全体にどのように影響するかを判断するには、計算モデリングが必要です。

目的 1: ステレオ X 線撮影を使用したドームと解剖学的インプラント設計間の膝蓋大腿運動学の比較と、膝の損傷と変形性関節症の結果スコア、膝協会のスコア、および強度によって測定された患者の機能との相関。 臨床検査値は、ドームが内側にある 22 人の TKA 患者と解剖学的膝蓋骨が内側にある 22 人の TKA 患者から収集されます。 同数の男性と女性が研究のために募集されます。 大腿骨コンポーネントに対する膝蓋骨コンポーネントの角度が測定され、健康な被験者で報告された値と比較されます。 相関関係は、患者の転帰スコアで作成されます。

目的 2: 被験者固有のシミュレーションを使用したドームと解剖学的モーメント アーム、大腿四頭筋の効率、膝蓋骨接触力学、および荷重の比較。 モーメント アームは、膝蓋腱から膝関節の回転中心までの距離としてミリメートル単位で測定され、健康な膝について報告された値と比較されます。 大腿四頭筋の効率は、大腿四頭筋の力と膝蓋腱の力の比として計算されます。 膝蓋骨接触力学は、膝蓋骨コンポーネントと大腿骨コンポーネント間の力と力の位置として定義されます。