三组件式全踝关节置换假体的设计及应用现状(4)

(3)距骨组件的设计：距骨组件的设计采取了圆柱体全包式的概念，不仅覆盖了距骨的顶部，同时也覆盖了距骨的内、外侧关节面。距骨组件顶部突起的设计，不仅可以增加距骨的承重面积，也可以维持轴承的横向稳定性。距骨组件内外侧翼的设计特点[4，8]：①内外侧翼可以覆盖用于纠正冠状面畸形后的截骨面，把粗糙面变为光滑面；②可以使距骨内外侧的小关节为半假体状态，处理了踝关节退变过程中可能存在的骨性或纤维化性的阻挡，更充分的恢复踝关节的活动；③小关节也参与踝关节的负重；④通过使小平面重修并暴露软骨下骨，可以提供更大的固定范围。胫骨组件的置入面为向后倾斜的单一中央鳍。

2.4.2 HINTEGRA全踝关节置换假体组件的设计特点HINTEGRA假体组件由CoCro合金制成的金属假体和由高分子聚乙烯制成的移动轴承组成。HINTEGRA假体共有5种大小不同的尺寸供临床应用。移动式轴承的厚度范围为5-9 mm。金属组件的关节面侧均采用了抛光技术处理，置入面均有涂层覆盖。

(1)胫骨组件的设计：胫骨组件符合胫骨远端的几何形状，并且具有符合胫骨远端生理形态的4°后倾角。组件关节面采取平面式设计；组件的置入面上平行分布两行不同高度的6个棱锥(前侧高6 mm，后侧高3 mm)，棱锥用于假体和松质骨的固定。胫骨组件的前端有匹配胫骨远端几何形状的挡板，挡板上有2个椭圆形的孔可用于螺钉对假体的固定；前侧挡板不仅为螺钉和胫骨远端前部皮质层之间力的传递提供了足够的支撑面积[28]，同时也防止关节周围瘢痕粘连，避免术后关节活动受限。

(2)移动式轴承的设计：轴承为上平下凹式的设计，表面完全匹配于胫骨组件的平坦表面和距骨组件的圆锥形表面，并且轴承的上下表面没有凹槽及凸起。

(3)距骨组件的设计特点：距骨组件采用了圆锥体的全包式设计，距骨组件的关节面为光滑的曲面，内侧的半径曲率小于外侧。距骨组件的内、外两侧各有一高2.5 mm的边缘来引导移动式轴承的插入，并且在运动时为轴承提供了内、外侧的稳定性，这样的设计使得移动轴承在运动时以屈伸活动为主，减少了轴承上表面的旋转和平移，降低了轴承的磨损率[29-30]。距骨组件的内外侧各有一个符合距骨解剖形状的翼，并且在形状和尺寸上与原始的软骨覆盖的关节表面相对应，在内外侧小关节处形成半假体状态，这样的设计类似与STAR全踝关节置换假体的设计。距骨组件的前部为支撑挡板，增加了距骨颈较弱的骨支撑，挡板上有2个钉孔，可以额外增加假体的稳定性，并且防止关节周围瘢痕粘连。最初，距骨的置入面没有栓钉设计，以压配式的方式进行置入，致使假体在术后矢状面上有错位的风险。自2004年以后，距骨的置入界面增加了2枚向后的栓钉[28]。这样的设计不仅防止了距骨组件在压配时的向后滑动，同时也进一步增加了距骨组件的稳定性。

2.4.3 BOX全踝关节置换假体组件的设计特点 BOX假体组件的三维设计是在假体二维矢状面的几何形状的基础之上，通过计算机数字化重建和计算来研发的。BOX假体一共有3种不同的尺寸，轴承的中央厚度范围在5-8 mm，每1 mm为一个等级。金属组件的关节面侧均采用了抛光技术处理，置入面由多孔羟基磷灰石涂层覆盖。

(1)胫骨组件的设计：胫骨侧假体置入面的设计与STAR假体的置入面设计相似，也是采用了平行杆的设计。在矢状面上的凸型关节面的设计获得了良好的实验结果[24]。所以，胫骨侧假体关节面的设计是将矢状面圆弧的凸曲率直接复制到冠状面上所得到的双凸面设计、类似于球面的一部分。此种设计不仅可以使胫骨侧假体围绕3个轴任意旋转，同时也可以增加对移动轴承的控制程度，减少轴承脱位的风险。胫骨的截骨量取决于术中踝关节韧带的张力，这依赖于BOX假体特殊的置入器械。

(2)移动式轴承的设计：轴承为前后不对称的上下双凹面形状，轴承后部较前部稍长，这种不对称的设计和距骨关节面的形状有关；轴承的下凹面有匹配距骨组件凹槽的凸起；在踝关节整个运动范围中，轴承与胫骨、距骨假体的关节面完全匹配。

(3)距骨组件的设计：距骨组件整体符合距骨前宽后窄的生理解剖结构，避免了组件的撞击。距骨组件上表面为马鞍状，内、外侧为凸起的圆弧，该圆弧在矢状面上的曲率半径是依据胫骨关节面圆弧的曲率半径计算出来的。在矢状平面中，该圆弧的曲率半径较自然距骨的曲率半经大，并且圆弧的后部较前部稍长，可以满足更大范围的跖屈运动。关节面的中部为前后向的凹槽，与轴承底面的凸起相匹配，维持了轴承的横向稳定。距骨组件置入面有2枚不在同一平面上的固定钉，增加了距骨组件的把持力，钉尾倾向后方，方便组件的置入。

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