人膝前交叉韌帶損傷對(duì)內(nèi)側(cè)副韌帶影響的生物力學(xué)研究.pdf

1、前交叉韌帶（anterior cruciate ligament，ACL）與內(nèi)側(cè)副韌帶（medial collateral ligament，MCL）是維持膝關(guān)節(jié)穩(wěn)定的重要結(jié)構(gòu)，也是膝關(guān)節(jié)中常見(jiàn)的損傷。ACL的作用主要是對(duì)脛骨前移的控制和部分旋轉(zhuǎn)功能的調(diào)節(jié)。 MCL是膝關(guān)節(jié)對(duì)抗外翻負(fù)荷和限制脛骨外旋的重要結(jié)構(gòu)。 ACL和MCL功能互相協(xié)同，且兩者合并損傷是最常見(jiàn)的膝關(guān)節(jié)復(fù)合韌帶損傷，因此近年來(lái)對(duì)ACL和MCL的研究較多。主要集中在探討兩

2、者之間功能的協(xié)同上，對(duì)ACL損傷對(duì)MCL的影響鮮有報(bào)道，特別是ACL部分切斷對(duì)MCL的影響未見(jiàn)報(bào)道。隨著MRI、關(guān)節(jié)鏡手術(shù)等診治水平的提高，越來(lái)越多的ACL損傷得到早期診斷和治療。ACL部分或完全切斷，如未得到及時(shí)治療，由于解剖結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，ACL功能由其他組織分擔(dān)，膝關(guān)節(jié)載荷重新分擔(dān)，應(yīng)力重新分布，從而引起膝關(guān)節(jié)其他結(jié)構(gòu)（如MCL等）損傷，進(jìn)一步導(dǎo)致嚴(yán)重的關(guān)節(jié)不穩(wěn)，從而嚴(yán)重影響運(yùn)動(dòng)功能。及早重建損傷的ACL，預(yù)防MCL等繼發(fā)損傷，恢復(fù)

3、膝關(guān)節(jié)的穩(wěn)定性，對(duì)于預(yù)防晚期骨關(guān)節(jié)病的發(fā)生有重要意義。ACL、MCL的解剖研究是其生物力學(xué)特性和損傷機(jī)制研究的基礎(chǔ)，ACL切斷后MCL所受生物力學(xué)影響的探討有助于ACL損傷后繼發(fā)MCL損傷的預(yù)防，以及ACL重建方案的擬定。 因此，本研究試圖通過(guò)對(duì)ACL、MCL的解剖特點(diǎn)及其相關(guān)性的了解，并應(yīng)用生物力學(xué)測(cè)定的方法，觀察ACL完全切斷與部分切斷分別對(duì)MCL的影響，為ACL損傷的修復(fù)重建提供幫助。 第一章前交叉韌帶與內(nèi)側(cè)副韌帶

4、的解剖研究 目的:探討ACL、MCL的解剖特點(diǎn)，為ACL切斷對(duì)MCL生物力學(xué)特性影響的研究提供解剖學(xué)依據(jù)。 方法6具成年男性正常膝關(guān)節(jié)標(biāo)本，觀察ACL、MCL大體形態(tài)；測(cè)量膝關(guān)節(jié)0°、30°、60°、90°位ACL前內(nèi)側(cè)束、后外側(cè)束與MCL長(zhǎng)度，及其脛骨、股骨止點(diǎn)縱橫徑和面積；同時(shí)采用Photoshop軟件和選區(qū)面積計(jì)算軟件計(jì)算ACL、MCL止點(diǎn)面積。 結(jié)果:1、形態(tài)觀察結(jié)果：ACL和MCL的脛骨止點(diǎn)較股骨止點(diǎn)面

5、積寬大。ACL表面可見(jiàn)分束跡象，內(nèi)部纖維相互交錯(cuò)連接，很難分開(kāi)。MCL起自股骨上髁中后方的一個(gè)小凹陷，止點(diǎn)部分移行為半膜肌再止于脛骨，部分直接止于關(guān)節(jié)線下約5cm的脛骨。2、長(zhǎng)度測(cè)量結(jié)果：①膝關(guān)節(jié)0°、30°、60°、90°，ACL前內(nèi)側(cè)長(zhǎng)度均長(zhǎng)于后外側(cè)束，均有顯著性差異，均P<0.01； ACL前內(nèi)側(cè)長(zhǎng)度長(zhǎng)短依次為：膝關(guān)節(jié)90°、0°、30°、60°，均有顯著性差異，均P<0.01；后外側(cè)束長(zhǎng)度在膝關(guān)節(jié)0°長(zhǎng)于30°、60°、90°，

6、均有顯著性差異，均P<0.01，30°與60°長(zhǎng)度無(wú)顯著性差異，均P>0.05，30°與60°長(zhǎng)度均大于90°，均有顯著性差異，均P<0.01。②膝關(guān)節(jié)0°、30°、60°、90°，MCL長(zhǎng)度分別為：（94.6±4.2）mm，（95.3±4.6）mm，（96.7±3.4）mm，（97.4±5.2）mm。3、止點(diǎn)面積及縱橫徑測(cè)量結(jié)果：①ACL脛骨止點(diǎn)面積、縱徑和橫徑均比股骨止點(diǎn)大，均有顯著性差異，均P<0.01。②MCL股骨止點(diǎn)面積、縱徑

7、均比脛骨止點(diǎn)小，差異均有非常顯著性，P<0.01；兩止點(diǎn)橫徑無(wú)顯著性差異，P>0.05。 結(jié)論: ACL可分前內(nèi)側(cè)束和后外側(cè)束，ACL后外側(cè)束在0°位較長(zhǎng)，ACL前內(nèi)側(cè)束在90°位較長(zhǎng)；MCL隨屈曲角度增大而緊張；MCL股骨止點(diǎn)比脛骨止點(diǎn)面積小。 第二章前交叉韌帶切斷對(duì)內(nèi)側(cè)副韌帶的生物力學(xué)影響 目的:探討ACL損傷對(duì)MCL的生物力學(xué)影響，為ACL損傷的修復(fù)重建提供幫助。 方法6具新鮮成年男性正常膝關(guān)節(jié)標(biāo)本

8、，先造模為ACL完整組，在200N、400N、600N、800N載荷下，測(cè)試膝關(guān)節(jié)0°，30°，60°，90°MCL近端、中部和遠(yuǎn)端的應(yīng)變，測(cè)試完畢后將標(biāo)本造模成前內(nèi)側(cè)束（AMB）切斷組和后外側(cè)束（PLB）切斷組，各3具，在同樣條件下測(cè)試，再將6具標(biāo)本的ACL中下1/3全部切斷作為全斷組進(jìn)行測(cè)試。 結(jié)果:1、完整組：①膝關(guān)節(jié)0°，近端應(yīng)變均小于中部和遠(yuǎn)端，近端與遠(yuǎn)端應(yīng)變有顯著性差異，均P<0.05；②膝關(guān)節(jié)30°，近端應(yīng)變均大于

9、中部和遠(yuǎn)端，近端與遠(yuǎn)端應(yīng)變有顯著性差異，P<0.05；③膝關(guān)節(jié)60°，近端應(yīng)變均小于中部和遠(yuǎn)端，近端與遠(yuǎn)端應(yīng)變有顯著性差異，P<0.05；④膝關(guān)節(jié)90°，近端應(yīng)變均大于中部和遠(yuǎn)端，均有顯著性差異，均P<0.05。2、AMB切斷組：①膝關(guān)節(jié)0°，近端、中部、遠(yuǎn)端應(yīng)變與完整組均無(wú)顯著性差異，均P>0.05；②膝關(guān)節(jié)30°，中部和遠(yuǎn)端應(yīng)變方向與完整組不同，各部位應(yīng)變與完整組比較，有顯著性差異，P<0.05。③膝關(guān)節(jié)60°，近端應(yīng)變方向與完整組

10、不同，應(yīng)變均有顯著性差異，P<0.05；④膝關(guān)節(jié)90°，近端、中部應(yīng)變方向與完整組相反，各部位應(yīng)變與完整組均有顯著性差異，P<0.05。3、PLB切斷組：①膝關(guān)節(jié)各個(gè)角度，中部應(yīng)變均大于近端和遠(yuǎn)端；②膝關(guān)節(jié)O°，各部位應(yīng)變方向與完整組相反，均有顯著性差異，均P<0.05；③膝關(guān)節(jié)30°，各部位應(yīng)變與完整組均無(wú)顯著性差異，均P>0.05；④膝關(guān)節(jié)60°，各部位應(yīng)變方向與完整組不同，中部和遠(yuǎn)端應(yīng)變與完整組均有顯著性差異，均P<0.05；⑤膝

11、關(guān)節(jié)90°，各部位應(yīng)變方向與完整組相反，應(yīng)變與完整組均有顯著性差異，P<0.05。4、ACL全斷組：①膝關(guān)節(jié)0°，各部位應(yīng)變方向與完整組相反，均有顯著性差異，均P<0.05；②膝關(guān)節(jié)30°、60°，中部與完整組中部有顯著性差異，P<0.05；③膝關(guān)節(jié)90°，各部位應(yīng)變方向與完整組相反，應(yīng)變與完整組均有顯著性差異，P<0.05。 結(jié)論:1、正常ACL，MCL除30°以外均受拉伸應(yīng)變而緊張；AMB切斷后，在膝關(guān)節(jié)伸直位時(shí)，對(duì)MCL無(wú)