病请描述:科学减重--3D打印膝关节矫形器治疗四大慢性疾病的“金钥匙”九院3D打印王金武团队▷▷▷俗话说“人老腿先老”,膝关节骨性关节炎是一种以关节软骨退行性病变为核心的慢性疾病。健康的软骨光滑如镜,能缓冲运动时的摩擦;但随着年龄增长、肥胖、运动损伤等因素,软骨逐渐磨损、变薄甚至破裂,导致骨骼直接摩擦,引发疼痛、肿胀、活动受限等症状。3D打印膝关节矫形器可通过稳定关节、减轻疼痛和恢复运动能力,成为慢性疾病综合管理的“功能纽带”,通过矫形器的力学支持,患者可逐步进行有氧训练(如步行、骑行)和抗阻运动,从而提升心肺耐力、促进糖脂代谢效率、增强肌肉对关节的保护作用,并间接减少慢性炎症和代谢紊乱对全身系统的损害。形成“局部功能恢复-全身代谢调控-生活方式优化”的协同效应,最终实现从单一关节干预到四大慢性疾病综合管理的跨维度健康收益。▷▷▷生物力学干预原理骨关节炎(Osteoarthritis, OA)患者因软骨磨损导致关节间隙狭窄,引发内翻/外翻畸形,进一步加重关节面应力集中;膝关节疾病的病理进程常伴随生物力学环境的异常改变。前交叉韧带(ACL)损伤后胫骨前移度增加,动态稳定性下降;髌股关节紊乱则多与Q角异常、髌骨轨迹偏移相关。此类力学失衡可触发炎症级联反应,加速软骨退变及软组织损伤。常见治疗方式临床上常见的膝关节骨性关节炎治疗包括物理治疗、药物治疗、手术治疗及生物力学治疗。生物力学治疗的膝关节矫形器作为一种新型的治疗模式,因其花费较低,无创伤,且能有效地减轻疼痛,目前正被广泛地运用于膝关节骨性关节炎的治疗中。▷▷▷上海交通大学医学院附属第九人民医院骨科王金武教授团队,综合了三(四)点力式原理和整体免荷式矫形原理的特点,在整体免荷式矫形原理的基础上提出了改进的单侧减荷式矫形原理,设计了单侧减荷式膝关节矫形支具。膝关节矫形器通过精准的生物力学调控,为膝关节疾病提供了从症状缓解到功能重建的阶梯化解决方案。临床医师需基于循证医学证据,结合个体化生物力学特征进行科学适配,以实现最佳治疗收益。未来随着智能传感技术与材料科学的进步,动态自适应矫形器或将进一步拓展其临床应用边界。
王金武 2025-04-18阅读量85
病请描述:日常生活中,可能很多人都有过膝关节弹响的经历。在久坐站起时、在下蹲起身时、在上下楼梯时……膝关节突然会发出“咔嚓“的一声。 关节弹响的形成 关节连接处的关节腔是由关节软骨与关节囊滑膜层所围成的密闭腔隙,腔内有少量滑液,可润滑关节,减少摩擦。腔内压力小于大气压,通常称为负压,它使对应的关节面互相紧密贴附,有利于关节的稳定。当关节被拉伸和弯曲时,关节腔的体积就会随之增大,关节周围的滑液压力就会降低,从而使溶解在滑液中的气体被释放出来。当关节拉伸到一定程度的时候,滑液里面的气泡就会破裂,发出弹响。 一般来说,膝关节弹响分为生理性弹性和病理性弹响。 生理性弹响其表现为久坐后膝关节突然伸直,膝关节周围韧带受到牵拉或屈伸、关节内软组织相互摩擦,从而发出“嘎嘣”弹响。这样的情况并不需要特别的处理,也不用过分担忧。其特征为: 1.发作频率低,响声清脆,单一; 2.两次弹响之间有一定的时间间隔; 3.不伴有疼痛、交锁感,常在弹响后有舒展感、轻松感。 病理性弹响是一种症状,并非一种疾病,因而需骨科医生进行专科鉴别诊断,以下列举几种引起弹响的常见疾病: 1.半月板损伤。半月板损伤是导致病理性膝关节弹响主要原因,一般出现在青年群体,发生原因和剧烈运动、外伤有着密切关系,患者多伴随着打软腿、绞锁、疼痛、大腿肌肉萎缩等症状,且在检查时,医生将患者患肢大腿固定好,旋转患者小腿,屈伸膝关节时患者感觉到明显疼痛。 2.盘状半月板。盘状半月板也常被称之为盘状软骨,主要指患者半月板形态出现盘状异常改变。盘状半月板因为质地比较肥厚,因此,容易发生关节弹响。 3.髌骨软化症。膝关节在做屈伸活动事出现响声、疼痛、肿胀,不同时间症状轻重不一。检查过程中医生用手掌部将髌骨压住,让髌骨紧贴股骨髁,对髌骨进行旋转时髌骨面明显不平整,股骨髁出现“沙沙”摩擦响声,明显疼痛。 4.十字韧带损伤。十字韧带损伤一般患者多存在外伤,受到创伤后膝关节肿胀、疼痛,无法行走,或者行走时出现剧烈的疼痛。膝关节屈伸有明显的响声,且还可能出现骨骼移位情况。 5.骨性关节炎。骨性关节炎患者一般和关节软骨、半月板病变有着密切关系,当患者胫股关节软骨、髌骨关节摩擦,膝关节活动就会出现低钝声音,还伴随着局部肿痛。 6.膝关节游离体。当膝关节中软骨出现损伤,软组织钙化,就会导致膝关节游离,当关节囊中游离体到处游走,导致患者膝关节出现无规律、不固定弹响,且弹响声音比较小。 综上所述,造成膝关节弹响因素比较多,在临床诊断时需要结合患者病史、体征判断患者是生理性弹响还是病理性弹响,如果确认为病理性弹响,要及时接受治疗。同时,患者在日常生活中可以在医护人员指导下合理运动。 几个保护膝关节的训练 01 泡沫轴放松髂胫束 可以放松外侧髂胫束减轻髌骨外移的拉力,股四头肌的外侧头的肌肉张力,以及提高神经肌肉控制能力。泡沫轴放松髂胫束泡沫轴放松股四头肌 02 短弧训练 这个动作可以锻炼得到股四头肌内侧头,改善髌骨外移和髌骨的活动轨迹,练习上也要注意抬起后保持膝盖打直慢慢放下,以加强离心的训练。 03 髌骨松动 髌骨从外侧朝内侧推动,推到末端后保持15秒,增加髌骨的内向活动能力,给髌骨活动更多的空间。 几个日常生活中保护膝关节的习惯 1.改掉不良生活习惯。例如,不要跷二郎腿,不要过度运动,登山攀岩,如厕时间不要太长,平时做家务也不要长时间蹲跪在地。 2.适当减肥。减少上半身尤其是腰腹部的赘肉,这样膝关节的压力也会减小很多。 3.少穿或不穿高跟鞋。多穿带有足弓支撑的运动鞋。 4.进行必要的肌肉锻炼。尤其是膝盖周围的肌肉,年轻朋友建议多去游泳,中老年人建议尝试打太极、八段锦。
王明杰 2024-09-06阅读量1583
病请描述:髌股关节由髌骨和股骨滑车组成,其解剖结构相对简单,但其病理机制却非常复杂。临床上髌股关节疾病,也是膝关节运动创伤的常见疾病,表现为膝前疼痛、髌骨轨迹异常和髌股关节软骨损伤。其发病呈多样化,从青少年的髌骨不稳到中者年的髌股关节炎,从慢性的髌骨软化症、髌骨外侧高压综合征到严重的髌骨力学异常、髌骨半位和脱位等。 随着对髌股关节研究的深入,髌股关节疾病的病因可以归结为髌股关节骨结构的异常和髌骨内外侧软组织的不平衡。骨结构包括整个下肢的力线、膝关节局部髌骨、股骨、胫骨的结构异常;而软组织结构包括膝关节周围的股内、外侧肌,内、外侧支持带,髂胫束等,内侧髌股韧带及髌骨髂胫束韧带是研究的焦点。髌股关节的病理因素呈多样化,对髌股关节解剖和生物力学的认识是了解髌股关节疾病的基础,对病理改变进行个体化的识别、正确的评估和针对性的治疗,才是治疗髌股关节疾病成功的关键。
王明杰 2024-09-06阅读量1767
病请描述: “王医生,我膝盖痛” “具体哪个位置呢?” “指不出来啊,就膝盖前面、里面痛,弯腿时更痛” 经临床诊断,这位女士确诊为髌股关节疼痛综合征。这个疾病占到了所有运动相关的膝关节问题的25-40%,在膝关节功能障碍与运动损伤中十分常见,其主要临床症状是髌前、髌后或髌周的疼痛,或伴有髌股关节内的摩擦音、打软腿、关节肿胀等症状,疼痛症状尤其在上下楼梯、久坐、下蹲、跑、跳等功能性的活动时加重。 髌股关节在哪里? 在我们的膝盖前方,有一个圆形的骨头,你用手就能摸到它,如果你把腿伸直、放松,这块骨头还可以任你左右活动,它的名字叫做髌骨。 髌骨是“镶嵌”在股四头肌肌腱-髌腱上的一个骨头,它充当着股四头肌发力“支点”的作用,对于膝关节发挥正常功能至关重要。 我们除了能看到髌骨,还能看到它和下面的大腿骨(股骨滑车)末端构成了一个关节,这就叫做髌股关节。 我又没有摔伤,怎么会得这个病呢? 首先你要明白,这个髌股关节疼痛综合征这个病是一种过劳性损伤,这个“过劳”是相对而言的,相对你自身的运动水平、肌肉基础、解剖结构而言是否“过量”。其发病机制与髌股关节负荷过大和髌骨的运动轨迹异常有关。人在平路行走时,髌骨受力相当于自身体重的一半,登楼梯时受力相当于体重的3倍,而下蹲时受力相当于体重的7倍,这也是为什么下楼时或下蹲时疼痛加重的原因。 高发于以下几类人群 ·缺乏锻炼的女性,办公室女性为主; ·运动员或运动爱好者,如定期跑步者;·部队军人;·经常爬山、爬楼的人;·需要反复蹲起的工作者;·全身韧带松弛者。 仔细来说,有以下几方面: 1.肌肉力量不均衡大腿两侧肌肉力量不平衡,内侧力量太弱,外侧张力太高。力量太弱肌肉不能缓冲外界的力,要附带依靠关节等组织共同作用,而外侧紧张肌肉对髌骨产生一种向外的拉力,导致髌骨有脱轨的趋势,两侧肌肉不能平衡,久而久之就会损伤关节。 2. 下肢力线异常下肢骨骼和关节排列合理,是保证正常运动的结构基础,如果存在力线异常就容易引发髌股运动轨迹异常。Q角过大:膝盖的Q角度是股四头肌和髌骨肌腱之间角度的测量值,从髂前上棘到髌骨中点连线代表股四头肌牵拉力线,从髌骨中点到胫骨结节连线与股四头肌牵拉力线相交之角即为Q角。正常男性的Q角位10°-13°,正常女性的Q角位15°-17°,当Q角超过20°时会改变髌骨和股骨之间的接触面积,增加髌股关节外侧面下压力而导致疼痛出现。此外,髌骨形态异常、股骨滑车发育不良、股骨颈的前倾过大、膝关节的外翻、胫骨内翻、髋关节过度内收等都有可能导致髌骨的运动不规则和增加髌股之间的作用力。 3.肌肉、韧带稳定性差髌股关节的稳定因素,有动力性和静力性两个方面,在膝关节屈伸过程中,两者共同使髌骨在股骨髁间切迹中正确滑行。动力性稳定因素:由股四头肌肌腱、髌腱、股内侧斜肌、股外侧肌和髂胫束提供。其中股内侧肌,是唯一保持髌骨稳定性的内侧肌肉,至关重要。静力性稳定因素:由关节囊、股骨髁、髌骨内外支持带和髌骨韧带提供。任何引起力量不均匀的因素均可影响髌股关节的稳定性,从而使髌周受力分配不均匀,产生疼痛。 4. 髋关节力量不足髋关节外展力量不足会引发髋关节过度内收内旋,也就是膝关节内扣,这样会大大增加髌骨向外脱轨的可能性。 如何治疗髌股关节疼痛综合征? 髌股关节疼痛综合症的治疗方法不少,包括手术、药物治疗及物理治疗,其中却以物理治疗为最常见的治疗首选。物理治疗的目的: 1. 消炎止痛,通过针刺、制动、冰敷及理疗达到目的。 2.改善髌骨移动轨迹,通过关节松动术或肌肉牵伸来提高高张力组织的柔韧度。 3.纠正不正常的力学结构。 4.强化股四头肌内侧肌力。 5. 改变活动模式。经过医生专业评估与物理治疗后,应进一步进行肌力的恢复训练,配合改善错误的动作模式如:步态、跑姿、弹跳姿势。靠墙静蹲是个不错的针对性肌力训练方法。 关于保护膝盖的几点建议 我们的髌骨本身没有血液和淋巴液供应,所以一旦损伤恢复会非常的缓慢,停止进一步的损害是十分必要的: 1.如果你运动量很少或者受伤之后想开始锻炼膝关节,可以先从游泳开始; 2.损伤膝关节的运动包括爬楼梯、爬山、长时间下蹲、以不正确的姿势或者在不平整和比较硬的场地跑步,等等; 3. 如果你的年龄在30之前,可以做一些比较剧烈的运动。在30岁到40岁左右膝关节软骨会产生早期的磨损,此时就要开始控制运动量了,在40岁-50岁的时候软骨磨损更加严重,我们需要减少负重锻炼,当年龄到了50岁以上,在膝关节退化比较严重的情况下可以通过拄拐来减轻膝关节的压力,同时利用其他无需膝关节负重的方法进行锻炼。
王明杰 2024-09-06阅读量1253
病请描述:发表在美国期刊《PLOS ONE》的一项研究阐述了成年人跌倒的频率和情况与性别、身体活动水平和药物使用之间的关系。 文章采用了每日在线调查的方法,收集了325名18-27岁大学生在16周内发生的跌倒、滑倒和绊倒事件的数据。文章发现,跌倒和跌倒相关伤害在年轻成年人中并不罕见,48%的参与者至少跌倒过一次,14%的跌倒导致了伤害,1%的跌倒需要医疗治疗。 文章还发现,跌倒的次数与身体活动水平、药物使用数量和男性性别呈正相关,而女性则更可能在说话时跌倒或在没有跌倒的情况下绊倒。 折线图显示了非致命跌倒伤害的年龄分布,如图所示,跌倒伤害的发生率随着年龄的增长而增加,尤其是在65岁以上的老年人中。图一的插图显示了15-39岁年龄段的更详细的数据,表明在20岁时,女性的跌倒伤害率开始高于男性,并且这种差异随着年龄的增长而扩大。 楼梯是整个生命周期中常见的跌倒和跌倒有关的伤害地点,在楼梯跌倒的比例很高,占所有跌倒的13%,相比男性,女性在楼梯上摔倒的比例较高,且造成的伤害较高。 爬楼梯对膝盖有什么影响? 除了摔倒风险,相信有不少人都出现过爬楼梯后膝盖疼痛。 从力学角度分析,爬楼梯会损害膝盖软骨,膝盖不仅要承担来自体重的压力,在爬楼梯时身体前后移动,还会承受一些来自水平方向的压力。任何一次爬楼梯,都是对髌股软骨面和胫股软骨面的压迫和磨损,而关节软骨面因为没有血供,一旦损害,不可修复。 爬楼梯时,膝关节要负担体重3~4倍的重量。而且,爬楼梯时膝关节弯曲度增加,髌骨与股骨之间的压力也相应增加。 如果一个体重 60 kg 的人,上楼梯时屈膝接近 90°,这时候身体重心力线距膝关节中心点大约20 cm,股四头肌通过髌骨产生的力线距膝关节中心点大约 6cm。为了能登上这级楼梯,股四头肌差不多需要产生200kg的拉力。 其实,这还不是半月板和胫骨平台与股骨髁之间的压力。如果我们考虑了地面的反作用力、也就是地面对人的支撑力,那上述压力将达到280kg。此外,上楼梯时股四头肌产生的拉力,通过髌骨改变力的方向,会把髌骨压向髌股关节面,同样也会在髌股关节面上产生280kg左右的压力。 所以,那些体重超重人群膝关节负荷会更大,而老年人膝盖功能已经退化,肌肉力量衰弱,即便没有疼痛症状,但是如果不注意保养,很容易受损,所以也要注意避免上下楼梯,尽量选择乘坐电梯。 楼梯究竟该怎么爬? 上楼时。背部挺直,重心不要过早前移,膝关节屈曲角度适当减小;全脚掌着地,提供可靠的远固定;避免内外八字脚,以第二脚趾对准膝盖为最佳。 下楼时。为了防止膝关节承受压力增大,要用前脚掌先着地,再过渡到全脚掌着地,以缓冲膝关节的压力。爬楼梯后可对膝关节进行局部按摩。 有一些人群确实是不适合爬楼梯的: 膝盖有伤的人 肥胖的人 膝盖有伤的人自然不必说,而肥胖的人,因为膝盖支撑负荷过大,更不建议通过爬楼梯来锻炼身体。对于上述两类人,能坐电梯还是坐电梯吧。
王明杰 2024-09-06阅读量1224
病请描述: 膝关节是人体最大且最复杂的关节之一,它承受着身体的大部分重量,在日常活动和运动中起着至关重要的作用。然而,由于各种原因,膝关节很容易受到损伤。幸运的是,推拿作为一种传统的中医疗法,可以在膝关节损伤的治疗中发挥重要作用。 一、膝关节的结构与常见损伤 膝关节由股骨、胫骨、髌骨以及周围的韧带、肌肉、半月板等结构组成。常见的膝关节损伤包括以下几种: 韧带损伤 前交叉韧带损伤:多发生在运动中突然的扭转或减速动作,如篮球、足球等运动。损伤后会出现膝关节疼痛、肿胀、不稳定感。 后交叉韧带损伤:通常由于膝关节受到向后的暴力而引起。症状与前交叉韧带损伤类似,但可能更严重。 内外侧副韧带损伤:多因膝关节的外翻或内翻暴力所致。表现为膝关节侧方疼痛、肿胀,活动受限。 半月板损伤 多由扭转外力引起,如在屈膝状态下小腿固定而大腿突然内旋或外旋。患者会感到膝关节疼痛、弹响,有时会出现关节交锁现象。 滑膜炎 可由创伤、感染、风湿性疾病等多种原因引起。主要症状为膝关节肿胀、疼痛、发热,活动时疼痛加重。 髌骨软化症 主要是由于髌骨软骨的磨损和退变引起。患者会感到膝前部疼痛,尤其是在上下楼梯、蹲下站起时疼痛明显。 二、推拿治疗膝关节损伤的原理 推拿治疗膝关节损伤主要基于以下原理: 疏通经络 通过手法刺激膝关节周围的经络,如足阳明胃经、足太阴脾经、足太阳膀胱经等,促进经络气血的流通,从而缓解疼痛、消除肿胀。 理筋整复 对于因损伤导致的肌肉、韧带等软组织的错位、紊乱,推拿可以通过特定的手法进行理筋整复,恢复其正常的解剖位置和功能。 滑利关节 推拿可以增加膝关节的活动度,改善关节的润滑状态,减少关节摩擦,预防关节粘连和僵硬。 调节脏腑功能 中医认为,膝关节损伤与脏腑功能失调有关。推拿可以通过刺激相应的穴位,调节脏腑功能,增强机体的自我修复能力。 三、推拿治疗膝关节损伤的方法 放松手法 先用揉法、滚法、拿捏法等在膝关节周围的肌肉进行放松,如股四头肌、腘绳肌、小腿三头肌等。操作时力度要适中,以患者感到舒适为宜。每个部位可操作 3-5 分钟。 然后用一指禅推法或点按法在膝关节周围的穴位进行刺激,如血海、梁丘、犊鼻、足三里、阳陵泉、阴陵泉、委中等。每个穴位点按 1-2 分钟,以产生酸胀感为度。 理筋整复手法 对于韧带损伤,可根据损伤的部位和程度,采用适当的手法进行理筋整复。如前交叉韧带损伤,可采用膝关节屈伸拔伸法,患者仰卧,屈膝 90°,医者一手握住小腿下端,一手握住膝关节上方,缓慢用力进行屈伸和拔伸,以纠正韧带的错位。 对于半月板损伤,可采用膝关节旋转屈伸法。患者仰卧,医者一手握住小腿下端,一手握住膝关节上方,先缓慢旋转膝关节,然后进行屈伸活动,以调整半月板的位置。 对于滑膜炎,可采用推髌揉髌法。医者用手掌将髌骨向上下左右推动,然后用拇指揉按髌骨周围,以促进滑膜液的吸收,减轻肿胀。 关节松动手法 对于膝关节活动受限的患者,可采用关节松动手法。包括膝关节的屈伸、旋转、内收、外展等运动,以增加关节的活动度。操作时要根据患者的疼痛程度和耐受能力,逐渐增加活动幅度。 结束手法 最后用擦法在膝关节周围进行擦热,以促进局部血液循环,增强治疗效果。操作时可涂上适量的润滑油,如冬青膏、红花油等,以防止皮肤擦伤。 四、推拿治疗膝关节损伤的注意事项 明确诊断 在进行推拿治疗前,一定要明确膝关节损伤的类型和程度,排除骨折、脱位等严重损伤。对于急性损伤,应在 24-48 小时后进行推拿治疗,以免加重出血和肿胀。 选择合适的手法和力度 推拿手法应根据患者的病情和体质选择,力度要适中,避免过度用力造成二次损伤。对于老年人、骨质疏松患者和儿童,手法要更加轻柔。 注意保暖 治疗过程中要注意膝关节的保暖,避免受寒。可在治疗后用毛巾或热水袋热敷膝关节,以增强治疗效果。 配合功能锻炼 推拿治疗后,患者应积极配合功能锻炼,如股四头肌等长收缩、直腿抬高、膝关节屈伸练习等,以增强肌肉力量,恢复关节功能。 坚持治疗 膝关节损伤的恢复需要一定的时间,推拿治疗通常需要多次进行才能取得较好的效果。患者应坚持治疗,不要半途而废。 五、推拿治疗膝关节损伤的优势 安全无副作用 推拿是一种自然疗法,不使用药物和器械,对人体没有副作用。相比手术和药物治疗,推拿更加安全可靠。 疗效显著 推拿可以直接作用于膝关节周围的软组织和关节,改善局部血液循环,促进损伤组织的修复,缓解疼痛和肿胀,恢复关节功能。对于轻度和中度的膝关节损伤,推拿治疗往往能取得较好的效果。 经济实惠 推拿治疗费用相对较低,适合广大患者。而且,患者可以在医生的指导下进行自我推拿,进一步降低治疗成本。 综合调理 推拿不仅可以治疗膝关节损伤,还可以调节人体的整体功能,增强免疫力,预防疾病的发生。 总之,推拿作为一种传统的中医疗法,在膝关节损伤的治疗中具有独特的优势。通过专业的推拿治疗,可以有效地缓解疼痛、消除肿胀、恢复关节功能,提高患者的生活质量。但需要注意的是,推拿治疗应在专业医生的指导下进行,患者在治疗过程中要积极配合,坚持治疗,才能取得良好的效果。同时,对于严重的膝关节损伤,如骨折、脱位、韧带完全断裂等,应及时采取手术等综合治疗措施。
李建华 2024-08-30阅读量2314
病请描述:膝关节作为人体最大也是最复杂的关节之一,承担着巨大的重量和压力。正确理解膝关节的构造及功能,以及如何保护它,是保持膝关节活动自由和生活质量的关键。 膝关节由股骨、胫骨和髌骨组成,关节间的表面覆盖着一层称为软骨的滑腻物质。软骨主要由水分、胶原蛋白和蛋白多糖组成,其主要功能包括减少摩擦和缓冲压力两个方面,软骨表面光滑,可以在骨骼运动时大量减少摩擦,同时软骨可以吸收和分散由行走、奔跑等活动产生的压力,保护骨骼不受损伤。 正常膝关节 受损膝关节 膝关节磨损会导致膝骨关节炎,这是一种常见的退行性关节疾病。随着年龄的增加,软骨的水分和弹性逐渐减少,容易发生磨损。长时间的站立、跑步或重物搬运等活动也会加重膝关节的压力加速软骨磨损,同时超重或肥胖也会增加膝关节的负担。软骨磨损磨损的膝关节会引发疼痛、僵硬和活动范围受限,严重影响生活质量。 如何预防膝关节磨损 通过健康饮食和定期运动控制体重,加强大腿前后肌肉的力量可以帮助支撑膝关节; 避免长时间重复的关节活动,提高运动技巧,如使用正确的跑步姿势; 穿着支撑良好、缓冲性强的鞋子可以减少膝关节受到的冲击; 3D打印鞋垫通过个性化定制来适应个人的足部结构和步态特点,能有效分散足底压力、改正步态中的不良姿势、缓冲行走或跑步时的地面冲击力,促进足部血液循环。鞋垫不仅能减少膝关节承受的不正常负荷,降低软骨磨损的风险,还有助于减轻长时间站立或行走带来的疲劳感,多方面保护膝关节。 3D打印矫形鞋垫 如何治疗已磨损的膝关节 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。 点击下方红字查看膝关节炎的力学和炎症治疗 ▪ 可挤压式四肢压力带抽积液治疗炎症 ▪ 3D打印膝关节矫形器解决力线问题
王金武 2024-04-22阅读量1023
病请描述:膝关节是下肢承上启下的关节,生活中我们行走、奔跑、跳跃等都需要我们的膝关节起到一定作用。膝关节是人体中最大且结构复杂的关节,由股骨远端、胫骨近端、髌骨及其一些重要的软组织和内部的半月板等组成。 膝关节的作用 膝关节主要作用有支撑、运动、保护、保持灵活性、缓冲压力。 支撑 :膝关节是人体最大的关节之一,其主要作用是支撑,可以使人体保持正常直立行走。 运动 :膝关节可以通过屈伸活动使股四头肌肉、膝关节周围肌肉得到锻炼,从而使膝关节的活动范围更加大。 保护 :膝关节可以起到缓冲的作用,在膝关节受到外力撞击时起到缓冲作用,避免膝关节受到强烈的冲击。 保持灵活性 :膝关节还可以起到保持灵活性的作用,在膝关节进行一些剧烈运动时,可以避免膝关节过度屈伸,从而避免膝关节出现损伤。 缓冲压力 :膝关节内侧有一条缓冲垫,可以缓冲膝关节运动时产生的压力。如果膝关节受到的压力过大,可能会导致膝关节损伤。 膝关节的常见损伤 膝关节伤病率位居所有关节之首。其中,最为常见的病症之一就是骨性关节炎,长期和增大的关节负载是其致病的主要外因。同时,膝关节软骨磨损、半月板损伤等也是膝关节的常见病症,它们的发生恶化都与关节负载相关。 膝关节矫形器 膝关节免荷矫形器通过矫正力线,重新分配关节负荷成为治疗这些关节疾病,减轻患者疼痛,恢复其活动能力的重要手段。 三点力原理在矫形器中得到了广泛采用。其原理是通过四肢或躯干产生反作用力对抗矫形器施加的三点力,两者维持相对平衡给予佩戴者持续性压力,以此来矫正患者躯干、四肢的弯曲、突起、偏斜及旋转等。矫正关节畸形如膝关节的内翻或外翻,都是利用三点力学原理施加反方向的外力矩达到矫正目的。 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。
王金武 2024-03-07阅读量1258
病请描述: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
王金武 2024-01-22阅读量1470
病请描述:扁平足作为一种常见的足部畸形,主要表现为足部内侧纵弓塌陷以及前、中、后足在结构或功能上的异常。先天性生理原因和后天疾病都可能造成扁平足。 在正常情况下,人的足弓富含弹性,可以缓冲地面对脚部的冲击,维持身体行走时的平衡,而扁平足就是足弓弹性降低,足弓无法发挥正常功能的疾病。患者在正常行走时,足弓塌陷可能造成跟腱挛缩、前足移位、踝关节退变等多种足部结构的改变。这些改变会进一步给患者带来步态异常、疼痛等多种负面影响,必须要引起足够的重视,了解扁平足对身体的危害,进行正确的预防与治疗。 扁平足的潜在危害 01 步态异常 人的行走过程十分复杂,需要多个关节相互配合完成。足部、踝关节、膝关节、骨盆、髋关节,乃至于脊柱、肩颈、头、手臂等都要积极参与行走过程,任何一个部位出问题,都会导致力线异常、影响人的走路姿态。而扁平足者多以外八字形态走路,民间俗称 “鸭子步”。 02 拇外翻 扁平足患者由于足部支撑点发生改变,行走时全身的重量会落在足部前端,使第1跖骨向内移位,造成拇趾外翻。长时间的移位状态会形成拇趾外翻畸形,即拇趾向外倾斜约15°。这种畸形状态不仅不美观,还会让患者行走时疼痛难忍,很难买到合适的鞋子,严重者甚至需要做手术进行矫正治疗。 03 膝关节疼痛 足弓塌陷会导致患者胫骨内旋,髌骨向内偏移,影响膝关节的机械应力,导致膝关节韧带过度拉伸,膝关节软骨磨损加重,甚至会导致关节面的不平和骨性关节炎,产生膝关节疼痛。由扁平足产生的膝外翻又会导致髌股关节疼痛、前十字韧带撕裂、髂胫束综合征、内侧副韧带撕裂等。 04 影响膝关节的排列 扁平足站立期形成站立旋前动作链,单侧的扁平足若引起髋关节的内旋、屈曲和内收的动作,则会拉长附着在脊柱上的髂腰肌,进而引起骨盆的旋转倾斜、长短腿、继发脊柱侧弯。 双侧扁平足引起髋关节的内旋、屈曲和内收的动作,则双侧髂腰肌均被拉长,进而引起骨盆前倾、横弓塌陷、腰椎前凸等问题。 扁平足的治疗 3D打印矫形鞋垫,通过生物力学原理设计,根据患者足弓塌陷的严重程度定制,可以减少足外翻,调整相关受力的方向,平衡足底压力,缓解足部的冲击。帮助足部稳固或使其维持在一个较好的姿势,增加功能,减轻疼痛部位的承重。 上海九院戴尅戎院士王金武教授团队的3D打印个性化矫形鞋垫采用计算机辅助设计和3D打印技术,根据患者足部扫描及足底力学特征进行个性化设计,更准确地设定患者站立行走时正确的下肢力线,纠正异常,可以很好地分散足部压力,同时对扁平足患者的足弓部位的负荷通过支撑进行分配以增加舒适度,制造出鞋垫上特殊而复杂的网格拓扑结构,符合个性化足型,更加舒适,材料利用率高,越来越受到扁平足患者的关注与青睐。 在使用矫形鞋垫的同时也可以做一些运动训练进行辅助,比如抓毛巾、坐姿提踵、抗阻勾脚等。
王金武 2024-01-08阅读量1255