髌骨不稳定性的计算模拟

对于复发性髌骨不稳患者，两种最常见的稳定手术是内侧髌股韧带 (MPFL) 重建和胫骨结节内化。 MPFL 重建越来越受欢迎，这在很大程度上是由于胫骨结节重新排列的技术要求以及与截骨术中骨愈合相关的担忧。 在严重的滑车发育不良和/或显着偏侧的胫骨结节的情况下，根据当前标准张紧的 MPFL 移植物可能无法提供足够的阻力来限制导致持续不稳定的外侧髌骨轨迹。 增加移植物张力可能会使内侧髌股软骨超载。 拟议的研究基于以下假设：随着滑车发育不良和胫骨粗隆的侧向位置增加，MPFL 重建有效限制外侧髌骨轨迹不良的能力降低。 将进行膝关节功能的计算动态模拟，以建立解剖学标准，胫骨粗隆医学化比 MPFL 重建更有可能限制髌骨轨迹不良而不会使髌股软骨超载。 第一个具体目标是通过计算复制髌骨不稳治疗患者在功能期间的外侧髌骨轨迹不良和施加到软骨的压力。 代表正在接受复发性髌骨不稳治疗的患者的多体动力学膝关节模型将基于 MRI 扫描的 3D 重建。 建模技术将骨骼和软骨表面视为刚体，赫兹接触确定接触力并引导关节运动。 离散元分析技术将用于表征基于软骨表面重叠的接触压力模式。 模型将通过将输出与体内数据进行比较来单独验证。 体内数据的来源将是基于为模型开发提供成像数据的患者执行的运动的体内功能的计算重建。 第二个具体目标是通过计算表征手术稳定性对个体患者膝关节功能的影响。 将模拟 MPFL 重建和胫骨结节内化，每个手术参数都有变化。 将模拟对患者进行的实际外科手术，将横向跟踪的影响与体内结果进行比较，以验证外科手术的表现。 第三个具体目标是将手术选择作为髌股关节解剖学的函数进行比较。 将在 MPFL 重建和结节内化之间比较髌骨轨迹和施加到软骨的压力的变化。 此外，还将开发在模型中参数化改变滑车发育不良和结节偏侧化的技术。 模拟将在不同解剖结构的同时进行，以设置每个手术选项可以在不增加接触压力的情况下限制髌骨轨迹不良的范围。 该建模系统将可用于未来的研究，以解决与髌骨不稳相关的其他手术选择和解剖参数。