膝關節(jié)后外側(cè)角兩種重建術生物力學對比研究.pdf

1、一、背景與目的 膝關節(jié)后外側(cè)角(posterolateral corner，PLC)是膝關節(jié)最為復雜的結(jié)構(gòu)之一，隨著交通事故、激烈的競技體育運動的不斷增加，PLC損傷的發(fā)病率日益升高。近年來，人們逐漸認識到PLC對維持膝關節(jié)穩(wěn)定具有重要意義，PLC防止膝關節(jié)內(nèi)翻、脛骨外旋的功能是前交叉韌帶(anterior cruciate ligament，ACL)、后交叉韌帶(posteriorcruciate ligament，PCL)成

2、功重建修復的保障。只有更加仿真地模擬生理PLC解剖結(jié)構(gòu)和力學特性進行重建，才能夠最大程度恢復PLC的生物力學功能，最終達到滿意的效果。PLC重建術發(fā)展過程經(jīng)歷了非解剖重建到部分解剖重建，再由部分解剖重建到目前的解剖重建，但目前各種重建方法沒有一個統(tǒng)一標準，臨床療效也存在爭議，尚需對其進行深入研究。 由LaPrade和Bicos新近提出的PLC重建方法均為解剖重建，均采用游離肌腱重建，且均保持了膝關節(jié)后外側(cè)其他結(jié)構(gòu)的完整性，推測其

3、能較好的恢復PLC的生物力學效能，維持膝關節(jié)的穩(wěn)定性。但這兩種方法在重建PLC時重建韌帶數(shù)量不同，重建韌帶止點位置不同。目前尚缺乏這兩種重建方法的生物力學對比研究，因此本研究采用尸體標本這對這兩種重建方法進行生物力學研究，評價兩種方法對恢復膝關節(jié)穩(wěn)定性的作用，為臨床治療PLC損傷提供理論依據(jù)。 一、方法 準備8具新鮮成人尸體正常膝關節(jié)標本(股骨端、脛骨端各保留20cm長度并附帶有完整的軟組織)。將完整膝關節(jié)的股骨端及脛骨

4、端固定于生物力學實驗機上，股骨端固定，分別在膝關節(jié)屈曲0°、30°、60°、90°位通過旋轉(zhuǎn)器對脛骨遠端施加5N-m內(nèi)外翻扭矩(力矩2cm，扭力250N)和SN-m的內(nèi)外旋扭矩(力矩2cm，扭力250N)，測量脛骨內(nèi)翻和外旋角度。然后選擇性切斷外側(cè)副韌帶(lateral collateral ligament，LCL)、胭肌腱(popliteus tendon，PLT)、胭腓韌帶(popliteofibular ligament，PFL

5、)建立Ⅲ度PLC損傷模型，再次采用同樣方法測量脛骨內(nèi)翻角度和外旋角度。 采用自體半腱肌肌腱、股薄肌肌腱以LaPrade的方法進行了膝關節(jié)后外側(cè)角重建(重建外側(cè)副韌帶、胭腓韌帶、胭肌腱)，采用自體半腱肌肌腱以Bicos的方法進行了膝關節(jié)后外側(cè)角重建(重建外側(cè)副韌帶、胭腓韌帶)，每次重建后均采用同樣的方法測量脛骨內(nèi)翻角度和外旋角度，所得的結(jié)果進行統(tǒng)計分析，并繪制圖表。 三、結(jié)果 1.完整膝關節(jié)屈膝0°位時脛骨內(nèi)翻角度

6、最小，平均為3.26±0.61°，屈膝30°時內(nèi)翻角度達到最大，平均為4.73±0.94°，隨后隨著屈膝角度增大，脛骨內(nèi)翻逐漸減小。完整膝關節(jié)屈膝30°時外旋角度達到最大，平均為12.64±0.94°，隨著屈膝角度增大，脛骨外旋角度逐漸減小。Ⅲ度PLC損傷模型中脛骨內(nèi)翻角度較完整膝關節(jié)明顯增大，在各屈膝角度與完整膝關節(jié)相比均有顯著性差異(P<0.05)，其中屈膝300達到最大，平均為8.68±1.22°。Ⅲ度PLC損傷模型中脛骨外旋角度

7、明顯增大，在各屈膝角度與完整膝關節(jié)相比均有顯著性差異(P<0.05)，其中屈膝300時達到最大，為20.58±2.11°。 2.在所有屈膝角度上，兩種重建術后脛骨內(nèi)翻角度均明顯改善，與完整膝關節(jié)相比無統(tǒng)計學差異(P>0.05)。在所有屈膝角度上，兩種重建術后脛骨外旋角度均明顯改善，與完整膝關節(jié)相比無統(tǒng)計學差異(P>0.05)。兩種重建術在各屈膝角度上恢復脛骨內(nèi)翻及外旋無統(tǒng)計學差異(P>0.05)。兩種重建術后膝關節(jié)在各屈膝角度上

8、脛骨內(nèi)翻角度與完整膝關節(jié)雖無統(tǒng)計學差異，但仍大于完整膝關節(jié)，其中LaPrade方法分別在屈膝0°、30°、60°、90°位較完整膝關節(jié)增加了0.77±0.42°、0.75±0.65°、0.68±0.39°、0.48±0.52°，而Bicos方法分別增加了0.85±0.84°、0.74±0.57°、0.55±0.67°、0.40±0.23°。兩種重建術后膝關節(jié)在各屈膝角度上脛骨外翻角度上與完整膝關節(jié)雖無統(tǒng)計學差異，但仍大于完整膝關節(jié)，其中

9、LaPrade方法分別在屈膝0°、30°、60°、90°位上較完整膝關節(jié)增加了1.04±0.92°、1.57±1.30°、0.87±0.99°、0,78±0.97°，而Bicos方法分別增加了0.14±0.84°、0.27±1.25°、0.23±0,97°、0.68±0.84°。 四、結(jié)論 1.本研究通過對膝關節(jié)標本外側(cè)副韌帶、胭腓韌帶和胭肌腱選擇性切斷，成功建立了單純ⅡI度PLC損傷模型；通過生物力學測量，結(jié)果顯示II

10、I度PLC損傷模型脛骨內(nèi)翻及外旋均明顯增加，證明膝關節(jié)后外側(cè)角中外側(cè)副韌帶、胭腓韌帶和胭肌腱是對抗脛骨內(nèi)翻及外旋的重要生物力學結(jié)構(gòu)，同時驗證了III度PLC損傷模型可靠性。 2.本研究所建立的III度PLC損傷模型保留了膝關節(jié)周圍軟組織，測量結(jié)果較以往的模型更加準確可靠，為下一步進行重建術及生物力學測量提供了良好的平臺。 3.本研究用依照LaPrade和Bicos方法進行了膝關節(jié)后外側(cè)角重建并進行了生物力學對比研究，雖然

11、重建的韌帶數(shù)目不同、重建韌帶止點不同，但兩種重建術均能有效的恢復膝關節(jié)后外側(cè)穩(wěn)定性，與完整膝關節(jié)對比無顯著性差異。 4.在恢復膝關節(jié)穩(wěn)定性上，LaPrade的方法與Bicos的方法相比較無顯著性差異，然而LaPrade的方法需要顯露脛骨上端后外側(cè)，建立脛骨隧道，需要更多的移植物，需要多建一條韌帶，重建PLC的平均時間較Bicos方法會增加，其操作上較為復雜，手術的創(chuàng)傷也相對較大。因此Bicos的方法較LaPrade的方法操作相對