腓骨高位截骨對膝關節(jié)內外側間室應力改變影響的生物力學研究.pdf

1、為了測量腓骨高位截骨前后膝關節(jié)內外側間室接觸特征的改變情況，探討其對膝關節(jié)應力改變的影響。
　　現收集膝關節(jié)上方10cm以上高位截肢帶足標本6例，要求標本關節(jié)完整，膝關節(jié)活動正常，X線檢查無骨結構異常。標本離體2-4h內于-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節(jié)屈伸活動200次，以保證標本接近正常膝關節(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、力學試驗機上，足部先固定于臺面上自制夾板中，調節(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，可根據體位狀況適當調整足內旋或外旋位置，使之更接近自然體位。于髕韌帶兩側關節(jié)間隙處縱形切開皮膚，分離軟組織，切開關節(jié)囊，顯露關節(jié)間隙。模板測量獲得內、外側脛骨平臺形狀及大小。電腦調節(jié)生物力學試驗機所需實驗條件，將內、外側關節(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，靠近內側副韌帶側為正值，遠離內側副韌帶側為負值。將制作好的壓敏片分別置于內、外側關節(jié)間隙內。利用生物力學實驗機對標本軸向加壓400N，持續(xù)60s，然后5s內卸載壓力，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換數據，獲得的數據取其平均值。分別測算出在腓骨完整和高位截骨后兩種情況下膝關節(jié)內外側間室壓強的大小及壓敏片的著色面積，推導出壓力值。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，腓骨截骨前后，外側間室壓強分別為（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計學意義(P＜0.05)。而腓骨截骨前后內側間室壓強分別為（1.966±0.173VS·1.572±0.267）×106Pa，內側間室壓力為(4.057±0.641VS2.699±0.610)×102N，兩組間比較差異有統計學意義(P

6、＜0.05)。而內側間室接觸面積為（2.083±0.274VS·1.728±0.336）×10-4m2。兩組間比較差異無統計學意義(P＞0.05)。腓骨截骨前后內側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)，兩組相比具有統計學差異;而外側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