腓骨高位截骨對膝關(guān)節(jié)內(nèi)外側(cè)間室應(yīng)力改變影響的生物力學(xué)研究.pdf

1、為了測量腓骨高位截骨前后膝關(guān)節(jié)內(nèi)外側(cè)間室接觸特征的改變情況，探討其對膝關(guān)節(jié)應(yīng)力改變的影響。
　　現(xiàn)收集膝關(guān)節(jié)上方10cm以上高位截肢帶足標本6例，要求標本關(guān)節(jié)完整，膝關(guān)節(jié)活動正常，X線檢查無骨結(jié)構(gòu)異常。標本離體2-4h內(nèi)于-80℃深低溫冰箱保存。實驗前標本于4℃冰箱中解凍24個小時，之后于室溫下繼續(xù)解凍12小時。解凍完全后對標本進行膝關(guān)節(jié)屈伸活動200次，以保證標本接近正常膝關(guān)節(jié)生理狀態(tài)。固定標本時，使標本在自然伸直狀態(tài)下置于生物

2、力學(xué)試驗機上，足部先固定于臺面上自制夾板中，調(diào)節(jié)下肢力線，使其下肢保持在額狀面和矢狀面的中立體位。股骨近端以自凝牙托粉固定在生物力學(xué)試驗機頂端的固定槽中，在固定時始終保持下肢直立，可根據(jù)體位狀況適當調(diào)整足內(nèi)旋或外旋位置，使之更接近自然體位。于髕韌帶兩側(cè)關(guān)節(jié)間隙處縱形切開皮膚，分離軟組織，切開關(guān)節(jié)囊，顯露關(guān)節(jié)間隙。模板測量獲得內(nèi)、外側(cè)脛骨平臺形狀及大小。電腦調(diào)節(jié)生物力學(xué)試驗機所需實驗條件，將內(nèi)、外側(cè)關(guān)節(jié)間隙所需使用的壓敏片剪成上述測試所得

3、形狀，分別在壓敏片最長軸兩端用細針打眼標記，以兩點連線為壓敏片中軸線。作為腓骨截骨前后計算壓敏片壓強峰值中心位移改變的參照線。規(guī)定以中軸線為界，所測得壓敏片壓強峰值中心到中軸線的位移，靠近內(nèi)側(cè)副韌帶側(cè)為正值，遠離內(nèi)側(cè)副韌帶側(cè)為負值。將制作好的壓敏片分別置于內(nèi)、外側(cè)關(guān)節(jié)間隙內(nèi)。利用生物力學(xué)實驗機對標本軸向加壓400N，持續(xù)60s，然后5s內(nèi)卸載壓力，取出壓敏片。相同實驗條件，軸向加壓2次。同一標本，相同狀態(tài)下，在腓骨頭下約7cm處使用擺鋸

4、截除約2cm左右腓骨段。相同實驗條件下重復(fù)上述操作2次。將受壓后的壓敏片按不同標本的序號分組排列，用專用儀器和軟件轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)，獲得的數(shù)據(jù)取其平均值。分別測算出在腓骨完整和高位截骨后兩種情況下膝關(guān)節(jié)內(nèi)外側(cè)間室壓強的大小及壓敏片的著色面積，推導(dǎo)出壓力值。同時標記壓敏片上壓強最高值處的5個點，電腦測量5點到中軸線距離取平均值，作為壓強峰值中心到中軸線的位移。
　　實驗后發(fā)現(xiàn)，腓骨截骨前后，外側(cè)間室壓強分別為（1.194±0.285VS1.

5、607±0.296）×106Pa、接觸面積為（1.144±0.338VS1.551±0.264）×10-4m2、接觸壓力為（1.328±0.383VS·2.468±0.629）×102N。兩組間比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P＜0.05)。而腓骨截骨前后內(nèi)側(cè)間室壓強分別為（1.966±0.173VS·1.572±0.267）×106Pa，內(nèi)側(cè)間室壓力為(4.057±0.641VS2.699±0.610)×102N，兩組間比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P

6、＜0.05)。而內(nèi)側(cè)間室接觸面積為（2.083±0.274VS·1.728±0.336）×10-4m2。兩組間比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P＞0.05)。腓骨截骨前后內(nèi)側(cè)脛骨平臺壓強峰值中心與中軸線的位移平均值分別為0.725±1.117mm和-1.412±1.131mm(P＜0.05)，兩組相比具有統(tǒng)計學(xué)差異;而外側(cè)脛骨平臺壓強峰值中心與中軸線的位移平均值分別為0.945±1.003mm，-0.493±0.754mm(P＜0.05)，同樣具