全膝关节置换术中截骨技术对下肢动态力线影响的数学分析

目的 探讨全膝关节置换术中股骨远端内外翻截骨、股骨远端外旋截骨和胫骨近端内外翻截骨对下肢动态力线的影响.方法 采用单一因素分析方法,即考虑一种截骨结果的影响时,另两种截骨结果均假定为标准值.不考虑在膝关节屈曲活动过程中股骨和胫骨相对的轴向旋转活动,内外侧软组织张力在膝关节屈曲过程中都是平衡的.建立三维空间立体模型,利用股骨机械轴线与髁间轴线确定人体冠状面和矢状面.膝关节在任意屈曲位置时胫骨机械轴线与矢状面的夹角为动态力线的角度.当有两个截骨面均为标准的0°位时,建立非标准截骨面影响下（实际截骨面与标准截骨面偏离的角度为A）的胫骨运动轨迹,并根据立体几何学的基本原理,推算非标准截骨面对下肢动态力线的影响,并建立数学公式.结果 膝关节置换术中3个主要的截骨平面对下肢力线的影响随着膝关节屈伸运动动态变化.当股骨内外翻截骨角度为A、膝关节屈曲角度为θ时,下肢动态力线的角度为arcsin （cosθsinA）;当股骨外旋截骨角度为A、膝关节屈曲角度为θ时,下肢动态力线的角度为arcsin（sinθsinA）;当胫骨内外翻截骨角度为A、膝关节屈曲角度为θ时,下肢动态力线的角度恒为A.结论 膝关节置换术中3个主要的截骨平面股骨远端截骨、股骨外旋截骨和胫骨近端截骨对下肢力线的影响随着膝关节的屈伸活动发生动态变化.