原创 膝骨关节炎的力学和炎症治疗
2024年01月22日 【健康号】 王金武     阅读 274

膝骨关节炎的力学和炎症治疗

膝关节骨性关节炎是一种以膝关节软骨的变性、破坏及骨质增生为特性的慢性退行性骨关节疾病,主要表现为关节疼痛、肿胀、变形及功能障碍。俗话说,人老腿先老,随着年龄增长,膝关节受到积累性的损伤造成,且随着我国人口老龄化发展,膝骨关节炎发病率呈上升趋势。

导致膝关节疼痛的因素主要有两个,一个是炎症因素,另一个是力学因素。炎症问题可通过药物治疗,力学因素可通过膝关节矫形器缓解。


可挤压式四肢压力带抽积液治疗炎症













膝关节炎最典型的临床症状就是疼痛和肿胀,而肿胀一般代表膝关节滑膜功能异常导致关节积液,通常会产生较为剧烈的疼痛或不适感。

关节积液较多、张力大时,可进行关节穿刺,将积液和积血完全抽出。所以临床上针对膝关节炎发作时的处理方法一般就是消除肿胀的诱因,将膝关节内的积液抽出,减轻肿胀对膝关节囊的压力,然后向关节内注射镇痛消炎药,待积水控制后可以注射关节润滑剂,代替被抽出的关节液的功能。

传统抽积液由医生及一至两名助手徒手挤压患者的膝关节囊、髌骨、腘窝等处引流积液。这种方法存在以下问题:浪费医疗人力资源、耗费体力;人工挤压效率低、操作耗时长;无法准确控制挤压压力,挤压不完全;依赖操作者的经验判断膝关节内的压力,没有量化的标准作为参考,每次的操作具有不可复制性等。

传统抽积液方式

上海交通大学医学院附属第九人民医院戴尅戎院士、王金武教授团队发明了一种负压控制的可挤压式四肢压力带辅助抽取膝关节积液,它可以量化施加在膝关节上的压力,使负压在关节腔更为精准、可量化,积液抽吸效果更稳定,基本可以与关节镜下关节冲洗效果相媲美,而且时间短、基本无创、费用低、效果可靠。

通过环形气囊充气发生的形变对膝关节进行挤压,

使关节腔内积液能够快速聚集在一起

可挤压式四肢压力带

使用压力带抽取积液


3D打印膝关节矫形器解决力线问题













下肢力线歪斜是造成膝关节疼痛的另一个原因,患者的膝关节间隙往往一侧变窄,股骨头与胫骨头磨损加重,导致膝关节疼痛。

在非药物治疗方式中,应用膝关节矫形器治疗早中期膝骨关节炎是手术之前很长一段时间最重要的治疗手段。

上海交通大学医学院附属第九人民医院骨科戴尅戎院士、王金武教授团队在整体减荷式矫形原理的基础上提出了改进的单(双)侧减荷式矫形原理,设计了单(双)侧减荷式膝关节矫形器。通过对膝关节两侧分别施加大小不等的轴向拉伸力,根据作用力与反作用力原理、杠杆平衡原理及力的分解原理,产生一个向力较小侧方向的矫正力矩,在矫正力线、减轻患者患侧负荷的同时,对单侧(双侧)进行局部减荷,从而避免加剧软骨的磨损。

在此基础上,团队还将3D打印技术运用在了膝关节矫形器的设计制造中,研发了新型个性化3D打印单(双)侧减荷式膝关节矫形器,在个性化治疗的同时还减轻了矫形矫形器的重量,大幅度提升了患者佩戴矫形器时的舒适度。

个性化3D打印膝关节矫形器

患者佩戴膝关节矫形器后膝关节间隙被撑开


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