TKA 髌骨力学的立体 X 线摄影

全膝关节置换术 (TKA) 后的成功功能和结果部分取决于髌股关节 (PF) 功能的恢复和膝关节股四头肌机制的恢复。 TKA 患者在功能活动期间经常表现出运动模式的适应性，这归因于股四头肌力量减弱和激活缺陷，这可能与重建膝关节的力学有关。 髌骨表面置换的关节几何形状变化也会影响髌股关节运动学、接触力学和髌骨负荷。 虽然膝关节修复后 TKA 患者的运动适应性持续存在很长时间，但使用传统的运动捕捉方法很难测量髌股关节的 6 自由度 (DOF) 运动学。 高速立体放射成像 (HSSR) 是双平面荧光检查的进步，能够以亚毫米的精度测量活动期间的骨和植入物运动。 以这种精度测量和模拟膝关节运动学的能力可以提高对植入膝关节力学的理解。 更重要的是，获取与全身测量（身体部分视频运动捕捉、肌肉肌电图 (EMG) 和地面力）同步的 HSSR 在关节水平和全身功能之间建立联系，并能够创建特定主题的模型膝盖和下肢。 与建模的整合很重要，因为它揭示了髌股运动学差异的生物力学后果。

先前对圆顶和解剖表面重修设计之间 PF 运动学的测量和建模比较揭示了髌骨矢状面屈曲的差异，这对股四头肌的效率和患者满意度有影响。 股四头肌效率是衡量股四头肌有效力臂的指标；更高的效率允许股四头肌以更小的力量产生伸膝扭矩。 髌骨屈曲可以通过改变髌腱的力臂和由于髌股接触的变化而改变髌骨传递股四头肌力的方式来改变股四头肌的效率。 股四头肌效率的变化可能会影响患者的满意度，因为股四头肌的效率会因伸肌机制应变的增加而改变，而负荷转移的变化可能与膝关节前痛有关。 虽然 HSSR 测量可以阐明圆顶和解剖学运动学的差异，但需要计算模型来确定运动学差异如何影响关节和肌肉力量以及整体肢体功能。

目标 1：使用立体射线照相术比较圆顶和解剖植入物设计之间的髌股运动学，以及与通过膝关节损伤和骨关节炎结果评分、膝关节协会评分和强度测量的患者功能的相关性。 将从 22 名具有内侧圆顶的 TKA 患者和 22 名具有内侧解剖髌骨的 TKA 患者收集实验室测量结果。 将招募同等数量的男性和女性进行研究。 将测量髌骨组件相对于股骨组件的角度，并将其与健康受试者的报告值进行比较。 将与患者结果评分相关联。

目标 2：通过使用特定主题模拟比较圆顶和解剖力臂、股四头肌效率、髌骨接触力学和负载。 力臂将以毫米为单位测量为从髌腱到膝关节旋转中心的距离，并与健康膝关节的报告值进行比较。 股四头肌效率将计算为股四头肌力与髌腱力的比率。 髌骨接触力学被定义为髌骨和股骨部件之间的力和力的位置。