肘關節(jié)不同屈曲度主要骨結構表面應力的實驗研究.pdf

1、肘關節(jié)嚴重創(chuàng)傷不斷增多，臨床中發(fā)現損傷類型復雜多樣，關節(jié)內重要解剖結構存在不同類型和程度的損傷，明顯影響肘關節(jié)的功能。嚴重的肘關節(jié)創(chuàng)傷性不穩(wěn)定多合并尺橈骨近端骨折，尤其是尺骨冠突的骨折，臨床手術及康復治療雖然一定程度上改善了創(chuàng)傷后功能障礙的程度，但多數病例功能障礙仍是學者面臨的難題。肘關節(jié)損傷類型的多樣化多表現為關節(jié)損傷的機制不同，損傷過程中關節(jié)周圍的生物力學變化也存在不同。如何更好的通過不同的損傷機制來判斷肘關節(jié)損傷的嚴重程度以及做好

2、手術前預案都是非常重要的臨床問題。因此，全面了解正常肘關節(jié)周圍重要骨結構的應力分布的特點和不同損傷機制下的力學變化趨勢，可以為我們分析肘關節(jié)嚴重損傷的發(fā)生機制及提供創(chuàng)傷處理的臨床指導具有非常有用的信息。
　　 目的：本實驗采用成年人正常新鮮肘關節(jié)尸體標本，利用電阻應變測量法，在垂直分級載荷下，測量人體肘關節(jié)常見摔傷屈曲度工況下關節(jié)內主要骨結構的結構表面應力，探討肘關節(jié)屈曲角度的變化對關節(jié)周圍骨結構應力分布的影響，為今后肘關節(jié)創(chuàng)傷

3、模型的生物力學研究提供前期準備，同時對肘關節(jié)嚴重創(chuàng)傷的重建提供生物力學的理論依據。
　　 材料和方法：選擇8具成人正常肘關節(jié)尸體標本，切除關節(jié)周圍所有的皮膚、肌肉和筋膜，完整保留肘關節(jié)囊、內外側副韌帶、環(huán)狀韌帶及前臂的尺、橈骨間膜，近端距肘關節(jié)15cm左右處鋸斷肱骨，遠端自橈腕離斷解脫，保留下尺橈關節(jié)的韌帶。用高分子樹脂及調制好的牙托粉將標本兩端垂直插入特制套筒模具中固定，尺橈骨成中立位，套筒模具垂直固定在不同角度(0°、15°

4、、30°和45°)的楔形鋼制固定架上，微型箔式電阻應變片標記肘關節(jié)主要骨結構（冠突尖部、冠突中高度的中部、冠突基底部、尺骨滑車凹背部、鷹嘴尖、橈骨頭前外側緣）。通過電子萬能試驗機對各工況下的肘關節(jié)逐級加載至500N。測量肘關節(jié)上述主要骨結構的的表面微應變，對測試結果進行統(tǒng)計分析。
　　 結果：單純垂直載荷下，冠突各部位（尖部、中部、基底部）及橈骨頭測點承受的為壓應力，滑車凹背側測點及尺骨鷹嘴測點承受的為拉應力。除尺骨鷹嘴測點在肘

5、關節(jié)伸直位（屈曲0°）工況下的載荷-應變無相關性外(P＞0.05)，其余各測點的應變值在各種工況下均隨載荷的逐級增加也逐淅增大(P＜0.05)，載荷-應力曲線呈近線性關系。
　　 在500N垂直載荷下，尺骨冠突在0°及15°工況下，冠突中部的應力最大，依次為冠突基底部和冠突尖部，各工況間的應力差異具有顯著性(P＜0.05)。在肘關節(jié)屈曲30°及45°工況下，冠突基底部的應力最大，依次為冠突中間部和冠突尖部，兩工況間存在明顯統(tǒng)計學

6、意義(P＜0.05)。橈骨頭測點除肘關節(jié)屈曲30°工況下與冠突基底部測點的應力值差異無統(tǒng)計學意義(P=0.07)外，均較尺骨近端各測點的應力大，提示在垂直載荷下，橈骨頭前外側較尺骨近端承受較大的應力。
　　 結論：
　　 1．電阻應變法用于肘關節(jié)骨結構的生物力學研究，可獲得比較全面的生物力學信息，有助于肘關節(jié)生物力學研究的深入和細化。
　　 2．肘關節(jié)不同屈曲度下，尺橈骨近端的應力集中部位不同，可表現為不同的損傷