前交叉韌帶斷裂對內側脛骨平臺影響的實驗研究.pdf

1、第一章前交叉韌帶功能性分束的生物力學實驗研究 目的:通過測量前交叉韌帶各束在膝關節(jié)屈伸過程中的生物力學變化，探討其相應的功能及分類，為后續(xù)實驗及臨床工作提供理論依據。 方法:6具新鮮成人尸體膝關節(jié)標本，依據ACL在膝關節(jié)中的位置將ACL分為：前內側區(qū)纖維束(前內側束)、前外側區(qū)纖維束(前外側束)、后內側區(qū)纖維束(后內側束)、后外側區(qū)纖維束(后外側束)。在膝關節(jié)標本上施加800N軸向載荷下，分別測試膝關節(jié)0°、30°、60

2、°、90°狀態(tài)下ACL各纖維束應變。比較各束應變的差異，采用樣品聚類方法進行分類。 結果:1、膝關節(jié)0°位，ACL后外側束、前外側束應變均大于后內側束、前內側束應變，均有顯著性差異，均P<0.05;后外側束與前外側束應變無顯著性差異，P>0.05;后內側束與前內側束應變無顯著性差異，P>0.05。30°位和90°位，ACL后內側束、前內側束應變均大于后外側束、前外側束應變，均有顯著性差異，均P<0.05;后內側束與前內側束應變無

3、顯著性差異，P>0.05;后外側束與前外側束應變無顯著性差異，P>0.05。60°位，應變大小依次為：后內側束、前內側束、后內側束、前內側束，束間應變比較均有顯著性差異，均P<0.05。2、前內側束與后內側束應變變化一致，依序0°、30°、60°、90°逐漸增大，均有顯著性差異，均P<0.05;前外側束應變在膝0°、30°、60°、90°均無顯著性差異，均P>0.05。后外側束應變在膝關節(jié)60°位大于0°、30°、90°，均有顯著性差異

4、，均P<0.05；0°與90°應變無顯著性差異，P>0.05；0°、90°應變均大于30°，差異均有顯著性，均P<0.05。3、聚類分析：后內側束與前內側束歸為一類，后內側束與前內側束歸為一類。 結論:(1)前交叉韌帶內存在不同功能的纖維束，后外側區(qū)纖維和前外側區(qū)纖維主要維持膝關節(jié)伸直穩(wěn)定性；后內側區(qū)纖維和前內側區(qū)纖維主要維持膝關節(jié)屈曲穩(wěn)定性。 (3)結合聚類分析結果ACL可分為前內側束、后外側束兩功能束。 第二

5、章前交叉韌帶斷裂對內側脛骨平臺影響的生物力學研究 目的:探討ACL部分斷裂和完全斷裂對膝關節(jié)內側脛骨平臺的生物力學影響，為ACL損傷后繼發(fā)骨關節(jié)炎的防治提供理論依據。 方法:新鮮成人尸體膝關節(jié)標本10具，依照測試先后順序分為ACL完整組、AMB切斷組、PLB切斷組和ACL完全切斷組。在膝關節(jié)標本上施加200～800N軸向載荷，分別測量各組膝關節(jié)0°、30°、6°、90°位，內側脛骨平臺前、中、后各部的應變，比較各組應變的

6、差異。實驗數據采用SPSS13.0統(tǒng)計軟件進行統(tǒng)計學分析，檢驗水準為a=0.05。 結果:1.ACL完整組：①0°位各級載荷下，前部應變與中部應變，無顯著性差異，p>0.05;前部、中部應變均大于后部，有顯著性差異，p<0.05。②30°位，中部應變最大其次為前部，后部最小，三者差異有顯著性，p<0.05。③60°位，前部均為拉應變，中部、后部均為壓應變。中部應變與后部應變差異無顯著性，p>0.05。④90°位，前部為拉應變，后

7、部、中部為壓應變。后部應變大于中部應變，差異有顯著性，p<0.05。2.AMB斷裂組①0°位各級載荷下，前部、中部、后部應變與完整組應變無顯著性差異，p>0.05。②30°位各級載荷下，前部、中部應變與完整組應變無顯著性差異，p>0.05；200N后部應變與完整組應變無顯著性差異，p>0.05，400N～800N載荷下后部應變大于完整組應變，有顯著性差異，p<0.05。③60°位各級載荷下，前部為拉應變，中部、后部為壓應變。200N載荷

8、下前部、中部、后部應變與完整組應變無顯著性差異，p>0.05。400N～800N載荷下前部、中部、后部應變絕對值大于完整組，差異有顯著性，p<0.05。④90°位各級載荷下，前部為拉應變，后部、中部為壓應變。200N載荷下前部、中部、后部應變與完整組應變無顯著性差異，p>0.05。400N～800N載荷下前部、中部、后部應變絕對值大于完整組，差異有顯著性，p<0.05。3.PLB斷裂組：①0°位，200N載荷下前部、中部、后部應變與完整

9、組應變無顯著性差異，p>0.05。400N～800N載荷下前部、中部、后部應變均大于完整組，有顯著性差異，p<0.05。②30°位，各級載荷下前部、后部應變均與完整組無顯著性差異，p>0.05。200N～600N中部應變與完整組無顯著性差異，p>0.05。800N載荷下中部應變小于完整組，差異有顯著性，p<0.05。③60°位，前部為拉應變，中部、后部為壓應變。各級載荷下前部、中部、后部應變與完整組應變無顯著性差異，p>0.05。④90

10、°位，前部為拉應變，后部、中部為壓應變。各級載荷下，載荷下前部、中部應變均與完整組無顯著性差異，p>0.05。200N、400N后部壓應變與完整組無顯著性差異，p>0.05。600N、800N后部應變大于完整組，有顯著性差異，p<0.05。4.全斷組：各級載荷下0°、30°、60°、90°位，前部、中部、后部，各部位間應變均大于完整組，有顯著性差異，p<0.05。 結論:(1) ACL完全斷裂對內側脛骨平臺(前、中，后)各部的應

11、變均有影響。(2) AMB斷裂在屈曲位(30°、60°、90°)對內側脛骨平臺各部的應變有影響。(3) PLB斷裂在膝關節(jié)伸直位(0°)對內側脛骨平臺各部的應變均有影響。提示AMB在屈曲位起穩(wěn)定作用，PLB在伸直位起穩(wěn)定作用。 第三章前交叉韌帶斷裂對內側脛骨平臺軟骨組織學影響的動物試驗研究 目的:研究兔前交叉韌帶斷裂后不同時期內側脛骨平臺軟骨組織結構的變化及IL-1 B、MMP-13的表達，探討前交叉韌帶斷裂后內側脛骨平

12、臺關節(jié)軟骨退變的生物學機制。 方法:48只雄性新西蘭大白兔隨機分為四組，行后腿單側ACL切斷，對側假手術自身對照。分別于造模1、3、6、8周各處死12只。觀察內側脛骨平臺大體形態(tài)變化，取內側脛骨平臺軟骨HE染色，病理光鏡觀察。免疫組化檢測IL-1 B、MMP-13的表達。 結果:1.大體觀察：在四個時間觀測點上，實驗組內側脛骨平臺軟骨逐漸出現色澤改變、局灶充血、表面磨損、軟骨表面龜裂、潰瘍形成。2.HE染色：自第三周開始

13、出現基質染色不均、軟骨細胞排列紊亂、軟骨細胞增生的異常。3.IL-1β表達情況：實驗組第1、3、6、8周11-1β表達均高于對照組，均有顯著性差異，均p<0.05。對照組第1、3、6、8周IL-1β表達無顯著性差異，均p>0.05。實驗組IL-1β表達陽性率第3周高于第1周和第8周，有顯著性差異，p<0.05;實驗組第6周高于第1周和第8周，有顯著性差異，p<0.05;實驗組第3周和第6周IL-1β表達陽性率無顯著性差異，p>0.05;

14、實驗組第8周IL-1β表達陽性率高于第1周，有顯著性差異，p<0.05。4.MMP-13表達情況：實驗組第1、3、6、8周MMP13表達均高于對照組，均有顯著性差異，均p<0.05。對照組第1、3、6、8周MMP13表達均無顯著性差異，均p>0.05。實驗組第6周MMP13陽性表達率高于第1周、第8周，均有顯著性差異，均p<0.05;實驗組第3周MMP13陽性表達率高于第1周，有顯著性差異，p<0.05;第3周與第6周、第8周MMP13