肘關(guān)節(jié)內(nèi)側(cè)副韌帶前束的生物力學(xué)研究.pdf

1、目的：肘關(guān)節(jié)內(nèi)側(cè)副韌帶(Medial collateral-ligament，MCL)前束的完整對(duì)肘內(nèi)側(cè)穩(wěn)定具有重大意義，但MCL前束損傷后對(duì)肘關(guān)節(jié)內(nèi)應(yīng)力分布及肘關(guān)節(jié)松弛度的影響尚不十分明確。本實(shí)驗(yàn)對(duì)人體肘關(guān)節(jié)尸體標(biāo)本采用生物力學(xué)及采用壓敏膠片(Pressure Sensitive Film)測(cè)量的方法，分別測(cè)量肘關(guān)節(jié)在不同屈曲角度下及不同程度MCL前束損傷和修復(fù)重建后關(guān)節(jié)松弛度(關(guān)節(jié)在極限以內(nèi)的力或扭矩作用下的活動(dòng)量或旋轉(zhuǎn)[1])、肱

2、尺關(guān)節(jié)應(yīng)力大小和關(guān)節(jié)接觸面積的變化，探討MCL前束對(duì)肘內(nèi)側(cè)穩(wěn)定性的影響及其生物力學(xué)作用，研究肘關(guān)節(jié)內(nèi)側(cè)不穩(wěn)定的發(fā)生機(jī)制，為臨床治療MCL損傷造成的肘關(guān)節(jié)內(nèi)側(cè)不穩(wěn)定提供依據(jù)和幫助。
　　 方法：
　　 1.肘關(guān)節(jié)標(biāo)本的制備取40％甲醛溶液防腐保存的正常成人尸體的完整上肢標(biāo)本12例，左、右各6例；男8例，女4例，肘部無明顯畸形，無肘部手術(shù)史。剔除皮膚、肌肉、血管、神經(jīng)，保留關(guān)節(jié)囊及內(nèi)側(cè)副韌帶的各組成成分，分別自肘關(guān)節(jié)上方及下

3、方25cm處截骨，制成肘關(guān)節(jié)的“骨-韌帶”標(biāo)本，放入40％甲醛防腐液中備用。
　　 2.測(cè)量方法
　　 固定標(biāo)本于生物力學(xué)試驗(yàn)機(jī)上，在肘關(guān)節(jié)上、下方分別打入平行骨圓針各一枚，施加150N縱向負(fù)荷及1.5N.m外翻扭矩，測(cè)量骨圓針成角角度，同時(shí)于肱尺關(guān)節(jié)內(nèi)放入壓敏膠片測(cè)量應(yīng)力大小和關(guān)節(jié)接觸面積。
　　 3.測(cè)量指標(biāo)
　　 ①M(fèi)CL前束完整情況下，分別于肘關(guān)節(jié)屈曲0°、30°、60°、90°時(shí)，關(guān)節(jié)外翻松弛度

4、及應(yīng)用壓敏膠片測(cè)量肱尺關(guān)節(jié)壓強(qiáng)大小和關(guān)節(jié)接觸面積的數(shù)值；②部分切斷MCL前束時(shí)的上述指標(biāo)；⑨完全切斷MCL前束時(shí)的上述指標(biāo)；④采用人工肌腱重建MCL前束后的上述指標(biāo)。
　　 4.分組方法
　　 分別從關(guān)節(jié)松弛度、肱尺關(guān)節(jié)受力面積及壓強(qiáng)三個(gè)角度得出的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。將標(biāo)本分為四組。前束完整組：在肘關(guān)節(jié)不同屈曲角度下，前束完整時(shí)測(cè)得的數(shù)據(jù)；前束部分切斷組：在肘關(guān)節(jié)不同屈曲角度下，前束部分切斷時(shí)測(cè)得的數(shù)據(jù)；前束完全切斷組：

5、在肘關(guān)節(jié)不同屈曲角度下，前束完全切斷時(shí)測(cè)得的數(shù)據(jù)；前束重建組：在肘關(guān)節(jié)不同屈曲角度下，前束重建后測(cè)得的數(shù)據(jù)。并分別進(jìn)行比較。
　　 5.統(tǒng)計(jì)學(xué)方法
　　 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采用SPSS(16.0)統(tǒng)計(jì)軟件處理。計(jì)量資料用((-χ)±s)表示，獨(dú)立多樣本均數(shù)間的比較用單因素方差分析，并用q檢驗(yàn)做兩兩比較，檢驗(yàn)水準(zhǔn)取值0.05。
　　 結(jié)果：
　　 1.關(guān)節(jié)外翻松弛度的測(cè)量結(jié)果在承受150N及1.5N.m外翻扭矩的作用

6、下，MCL前束完整組分別在肘關(guān)節(jié)屈曲0°、30°、60°、90°時(shí)測(cè)得的關(guān)節(jié)松弛度無明顯統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P＞0.05)；部分切斷組在0°時(shí)關(guān)節(jié)松弛度小于其余三個(gè)角度(P＜0.05)，而在肘關(guān)節(jié)屈曲30°、60°、90°時(shí)松弛度無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P＞0.05)；全部切斷組在0°時(shí)關(guān)節(jié)松弛度小于其余三個(gè)角度(P＜0.05)，而在肘關(guān)節(jié)屈曲30°、60°、90°時(shí)松弛度無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P＞0.05)；重建組各屈曲角度間無明顯統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P＞0.05)。

7、同時(shí)，我們也觀察到在肘關(guān)節(jié)屈曲0°時(shí)，全部切斷組的關(guān)節(jié)松弛度大于其余三組(P＜0.05)；而在肘關(guān)節(jié)屈曲30°、60°、90°時(shí)，完整組和重建組的關(guān)節(jié)松弛度無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P＞0.05)，部分切斷組的關(guān)節(jié)松弛度大于完整組和重建組(P＜0.05)，全部切斷組則大于其余三組(P＜0.05)。
　　 2.關(guān)節(jié)內(nèi)壓強(qiáng)的測(cè)量結(jié)果在承受150N及1.5N.m外翻扭矩的作用下，MCL前束完整組0°時(shí)肱尺關(guān)節(jié)內(nèi)平均壓強(qiáng)小于其余三個(gè)角度(P＜0.0

8、5)，而其余三個(gè)角度無明顯統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P＞0.05)：部分切斷組0°時(shí)肱尺關(guān)節(jié)內(nèi)平均壓強(qiáng)大于其余三個(gè)角度(P＜0.05)；全部切斷組測(cè)得的關(guān)節(jié)內(nèi)平均壓強(qiáng)在各個(gè)角度下無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P＞0.05)；重建組0°時(shí)平均壓強(qiáng)小于其余三組(P＜0.05)，其余三個(gè)角度間平均壓強(qiáng)無明顯統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P＞0.05)。同時(shí)，我們也觀察到在肘關(guān)節(jié)屈曲0°時(shí)，部分及全部切斷組的關(guān)節(jié)內(nèi)平均壓強(qiáng)大于其余二組(P＜0.05)，部分及全部切斷組間無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P＞0.

9、05)（圖10）；而在肘關(guān)節(jié)屈曲30°、60°、90°時(shí)，完整組和重建組的關(guān)節(jié)內(nèi)平均壓強(qiáng)無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P＞0.05)，完全切斷組的關(guān)節(jié)內(nèi)平均壓強(qiáng)大于其余三組(P＜0.05)；肘關(guān)節(jié)屈曲90°時(shí)，部分切斷組關(guān)節(jié)內(nèi)平均壓強(qiáng)與完整組間則未見明顯統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P＞0.05)。
　　 3.關(guān)節(jié)內(nèi)接觸面積的測(cè)量結(jié)果在承受150N及1.5N.m外翻扭矩的作用下，MCL前束完整組分別在肘關(guān)節(jié)屈曲0°、30°、60°、90°時(shí)測(cè)得的關(guān)節(jié)內(nèi)接觸面積為

10、：11.20±1.19cm2、9.87±1.23cm2、9.74±1.17cm2、9.93±1.24cm2，0°時(shí)接觸面積大于其余三個(gè)角度(P＜0.05)，其余三個(gè)角度間無明顯統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P＞0.05)；部分切斷組測(cè)得的關(guān)節(jié)內(nèi)接觸面積為：8.11±1.25cm2、11.45±1.17cm2、11.36±1.21cm2、9.87±1.20cm2，有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P＜0.05)；全部切斷組測(cè)得的關(guān)節(jié)內(nèi)接觸面積為：7.85±1.22cm2、8.

11、20±1.18cm2、7.98±1.23cm2、8.11±1.21cm2，無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P＞0.05)；重建組測(cè)得的關(guān)節(jié)內(nèi)接觸面積為：10.29±1.31cm2、9.06±1.27cm2、8.81±1.22cm2、9.80±1.19cm2，無明顯統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P＞0.05)。同時(shí)，我們也觀察到全部切斷組的關(guān)節(jié)內(nèi)接觸面積小于其余三組(P＜0.05)；完整組和重建組的關(guān)節(jié)內(nèi)接觸面積無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P＞0.05)；部分切斷組在0°、90°時(shí)接觸面

12、積與完整組和重建組無明顯統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P＞0.05)。
　　 結(jié)論：本實(shí)驗(yàn)觀察到：①完整MCL前束對(duì)維持肘關(guān)節(jié)的內(nèi)側(cè)穩(wěn)定具有重要意義。②肱尺關(guān)節(jié)的負(fù)荷儲(chǔ)備可以抵消約120N的軸向負(fù)荷，超出此負(fù)荷后，肱尺關(guān)節(jié)的接觸面積不再增加，局部壓強(qiáng)開始增大。③超出的負(fù)荷儲(chǔ)備后，在前束完整時(shí)，肱尺關(guān)節(jié)在屈曲0°時(shí)承受的平均壓強(qiáng)最??；接觸面積在不同屈曲角度下無明顯差異。前束完全損傷后，關(guān)節(jié)內(nèi)平均壓強(qiáng)明顯增大，且與關(guān)節(jié)屈曲角度無關(guān)；接觸面積明顯減小。