膝內翻角度變化對膝關節(jié)內側間室接觸應力影響的生物力學研究.pdf

1、目的:本課題通過采用壓敏片技術和正常尸體膝關節(jié)，直接測定正常膝關節(jié)、脛骨高位截骨內固定術后膝內翻0度、2度、4度、6度，…，30度膝關節(jié)內側間室的接觸應力改變。分析膝內翻角度的改變對內側間室壓力的影響，并將采集到的數據進行分析，找到隨著膝內翻角度的增加內側間室接觸應力變化的相關性，為膝關節(jié)內翻畸形的膝骨性關節(jié)炎的力學及臨床治療提供一些參考信息。
　　方法:選取6例新鮮成年男性尸體下肢標本（其中左側三例，右側三例，分別源自3具成年男

2、性尸體），經過提前嚴格測量下肢機械力線為0°，股骨脛骨角約為172度（此時膝關節(jié)無內翻畸形）。實驗前行X線檢查見每個膝關節(jié)間隙勻稱，關節(jié)軟骨完整，骨骼無明顯骨質改變及解剖學變異。6例下肢標本從尸體股骨上中段離斷后剔除軟組織，股骨保留25cm，脛骨及腓骨保留25cm。在剔除膝關節(jié)周圍軟組織時，著重保留膝關節(jié)前、后交叉韌帶、內外側副韌帶及內、外側半月板的解剖學完整，以免影響正常脛股關節(jié)接觸應力;保留上脛腓韌帶維持脛腓骨的連接;保護脛股關節(jié)、

3、髕股關節(jié)處理過程中不被破壞，共組成6套膝關節(jié)骨標本。透視下于脛骨關節(jié)面下2cm行近端截斷脛骨，在腓側插入異形鋼板固定離斷的脛骨斷端。安裝固定異形鋼板，透視后再次測量脛股骨角為172度。調整異形鋼板的角度，軸向加壓(700N)，利用壓敏片測量膝關節(jié)內側間室的應力變化。
　　結果:6個標本的數據均表明隨著膝內翻角度的增大，膝關節(jié)內側間室應力逐漸增加，當膝內翻角度為0度時，內側間室應力值為1.611±0.363MPa，隨膝內翻角度由0度

4、逐漸增加至10度時，其內側間室應力值顯著增加5.113±0.796 MPa，當角度達到14度時達到了實驗中的最高數據:8.032±1.088 MPa;之后隨著角度的增加，膝關節(jié)內側間室的應力值開始逐漸減小，到膝內翻角度為30度時應力值壓力為:2.009±0.386 MPa。各組數據用Bartlett法進行方差齊性檢驗，證明方差齊有可比性。采用單因素方差分析得出隨著膝內翻角度的變化，膝關節(jié)內側間室的應力而變化，其數據具有統計學意義(x2=

5、18.976，P＜0.01)。
　　結論:隨膝內翻角度的增大膝關節(jié)的內側間室應力值發(fā)生了顯著的變化，并在14度時達到高峰，那么膝內翻的角度越小，內側間室接觸應力越小，所以臨床上利用楔形截骨的術式，減輕膝關節(jié)內側間室的負荷，改善伴膝內翻畸形的膝骨性關節(jié)炎的癥狀及延緩病程。這就是脛骨高位截骨治療膝內翻內側間室骨性關節(jié)炎的機制。隨著膝關節(jié)內翻角度的增加，膝關節(jié)內側間室脛股關節(jié)接觸點內移至膝關節(jié)內側緣，壓力主要集中在內側邊緣。很多因素的變