三组件式全踝关节置换假体的设计及应用现状(2)

排除标准：①与此次研究相关性不强的文献；②观点陈旧，缺少论点、论据的文献；③重复报道、资料不全的文献。

2 结果 Results

2.1 数据的提取 共检索到文献216篇，其中中文文献8篇，英文文献208篇，按排除标准排除文献166篇，最终纳入50篇符合标准的文献进行综述。文献检索流程图见图1。

图1 文献检索流程图

2.2 三种全踝关节置换假体的概述 STAR全踝关节置换假体最初于1978年由丹麦医学博士KOFOED HAKON 与德国骨科植入物制造商LINK AG合作设计，第1代STAR假体为骨水泥固定的二组件式假体[2]。1984年，第2代STAR假体被设计为含有移动式轴承的三组件式假体，并用骨水泥固定[3]。后两代STAR假体的主要区别是假体置入界面涂层的改变，而组件的设计特点并未发生变化。1989年第3代STAR假体采用了羟基磷灰石涂层。1999年第4代STAR假体又将原有涂层更改为钛等离子喷涂涂层，并在其顶部添加磷酸钙涂层[4-6]。涂层技术的引进，使STAR假体获得了更强的稳定性[7-8]。第4代STAR假体于2000年开始接受美国FDA实验，并重新设计优化了截骨器械，并于2009年获得了美国FDA的批准，第4代STAR假体是美国FDA批准的唯一一个非骨水泥固定的三组件式假体[4，9]。

HINTEGRA全踝关节置换假体由HINTERMANN等设计研发，由Newdeal(法国里昂，现为Integra LifeSciences)生产制造[9]。HINTEGRA假体为非骨水泥固定的三组件式假体。自2000年推出至今，已有3代HINTEGRA假体投入临床使用，假体的分代主要以假体使用涂层的不同来区分[10]：第1代假体为单层羟基磷灰石涂层，第2代假体为200 mm多孔钴铬+羟基磷灰石的双涂层，第3代假体为200 mm钛+羟基磷灰石双涂层。HINTEGRA假体不仅可以提供大约50°的屈伸及轴向的旋转，同时也维持了内、外翻的稳定。HINTEGRA假体的设计达到了最小化的截骨、扩展的骨支撑、适当的韧带平衡以及假体内部和周围的最小接触应力。HINTEGRA假体被认为是为数不多的能在日常生活中显现出良好屈伸功能的假体之一[11]。

BOX全踝关节置换假体是由LEARDINI等在博路尼亚(Bologna)和牛津(Oxford)这两座城市完成设计研发的，所以应用这两座城市的名字进行了命名[9]。LEARDINI等[12]于2004年首次报道了BOX假体组件的设计及假体在体外和体内置入的研究结果。BOX假体为非骨水泥固定的三组件式假体，与其他的三组件式全踝关节假体相比，它更好地结合了踝关节的几何特征(关节表面的形状、韧带的排列)和机械特征(骨骼和软组织的机械特性、肌肉力和外部负荷)，所以BOX全踝关节置换假体也称韧带兼容式全踝关节置换假体，它的运动力学机制更接近于自然的踝关节，也是唯一一种在天然复制踝关节运动时不引起踝关节周围软组织变形的假体，同时它也更显著地体现了踝关节复合体的耦合运动。

2.3 三种全踝关节置换假体的设计理念

2.3.1 STAR全踝关节置换假体的设计理念 为了使踝关节假体在非约束和高约束方面达到平稳，STAR三组件式假体的设计严格遵循了踝关节的生物力学要求[13-16]：①遵循踝关节的生理解剖要求；②模仿踝关节的生理轴线、保证假体的力线对齐；③减少假体的限制程度，并避免过多的截骨；④依靠一致的关节面和韧带共同维持踝关节的稳定性，并保证踝关节在运动期间获得最大的接触面积；⑤恢复踝关节近似于圆柱体的运动方式，并模仿距骨在踝穴内的旋转。STAR假体通过圆柱体设计，允许了一定程度的屈伸，胫骨平坦的关节面和移动式轴承允许了少量的旋转，减轻了骨-植入物界面的应力；同时圆柱体的设计使关节面时刻保持高度一致，并减小了局部的接触应力；优化了关节的对齐方式，减少了偏心荷载；设计者认为胫骨最远端的1.0-1.5 cm 处是坚固的软骨下骨，在此之上，骨髓是松散的，并不能维持假体的稳定[15]。所以在胫骨组件的置入面放弃了髓内杆的设计，而是选择了插入式平行杆的设计来固定胫骨侧假体，以达到最小程度的截骨。结合距骨血供的生理解剖因 素[8-9]，距骨组件的固定由单一的中央鳍来完成，以保护距骨的血供。

2.3.2 HINTEGRA 全踝关节置换假体的设计理念 HINTEGRA假体的设计旨在恢复踝关节正常的生理结构、恢复踝关节韧带的平衡。设计者通过高度模仿踝关节的生理形态，尽可能的恢复了韧带的平衡和后足的对齐、最大限度恢复踝关节的运动范围以及获得最佳的载荷传递。为了更好地恢复术后关节的生理运动，维持踝关节韧带的几何形状，HINTEGRA假体的距骨组件设计采取了和Salto假体一样的圆锥体设计。圆锥体的设计是通过对距骨形态进行了大量的测量后得出的[9]，它更接近于距骨的生理几何形态，可以更好的兼容踝关节韧带的几何形状。HINTEGRA假体的胫骨组件复制了胫骨远端关节面的生理后倾角，这类似于新泽西州全踝关节置换假体的胫骨组件，这样的设计可以在踝关节运动时，更好的抵抗了向后的剪切力，减轻了踝关节韧带所受的额外张力[17-19]。

文章来源：《力学季刊》 网址: http://www.lxjkzz.cn/qikandaodu/2021/0208/334.html