膨脹螺釘固定解剖位重建前交叉韌帶的生物力學(xué)相關(guān)基礎(chǔ)研究.pdf

1、研究背景：
　　關(guān)節(jié)鏡下前交叉韌帶重建是關(guān)節(jié)外科較成熟的手術(shù)之一,近年來大量的實(shí)驗(yàn)室研究和臨床隨訪顯示單束前交叉韌帶重建在恢復(fù)膝關(guān)節(jié)前后穩(wěn)定性方面的效果大部分是成功的,但在控制旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定性上并沒有得到認(rèn)可,而雙束前交叉韌帶解剖重建逐漸被關(guān)節(jié)鏡醫(yī)生采用。雙隧道雙束前交叉韌帶重建技術(shù)雖然能夠較好地恢復(fù)膝關(guān)節(jié)前后及旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定性,但存在技術(shù)難度大、耗時長、隧道間骨折發(fā)生率高及手術(shù)費(fèi)用高等缺點(diǎn)。為此,部分學(xué)者探索出一種新型的單隧道雙束前交叉韌帶

2、重建技術(shù),在重建前交叉韌帶解剖雙束結(jié)構(gòu)的同時又可減少多隧道所致的并發(fā)癥。雖然單隧道雙束解剖重建前交叉韌帶為恢復(fù)前交叉韌帶的正常解剖結(jié)構(gòu)和生物力學(xué)性能提供了一種新的解決辦法。但前交叉韌帶重建手術(shù)的成敗受多種因素制約,如與移植物及固定方式的選擇、移植肌腱固定時的初始張力、骨隧道與移植肌腱—內(nèi)固定裝置的匹配程度以及術(shù)者的手術(shù)技能熟練程度等密切相關(guān)。
　　前交叉韌帶重建的目的是恢復(fù)原有韌帶的功能和強(qiáng)度,文獻(xiàn)研究指出重建前交叉韌帶的移植肌腱

3、強(qiáng)度大都接近或超過原有韌帶,手術(shù)成功的關(guān)鍵在于采取哪種固定方式既能滿足術(shù)后早期活動和功能鍛煉,又可促進(jìn)腱骨愈合。當(dāng)前,在股骨隧道的定位和移植物固定角度及張力等方面仍然存在較多爭論。但采用何種固定方法,能提供堅(jiān)強(qiáng)固定、恢復(fù)原有前交叉韌帶的解剖學(xué)特點(diǎn)及生物力學(xué)特性,減少固定對肌腱的切割損傷,一直是爭議不休的話題。關(guān)節(jié)鏡下重建前交叉韌帶的方法很多,且療效較好。但目前尚無有關(guān)固定方法是否能提供堅(jiān)強(qiáng)固定、恢復(fù)原有前交叉韌帶生物力學(xué)特性的相關(guān)研究。

4、為提供堅(jiān)強(qiáng)固定、恢復(fù)前交叉韌帶的解剖位點(diǎn)及力學(xué)性能,克服金屬界面螺釘及可吸收界面螺釘?shù)葍?nèi)固定物對移植肌腱的切割傷,筆者設(shè)計(jì)了膨脹界面螺釘對移植肌腱股骨端進(jìn)行膨脹擠壓固定。為進(jìn)一步探討膨脹界面螺釘?shù)墓潭◤?qiáng)度與固定效果,筆者采用可吸收界面螺釘、金屬界面螺釘與膨脹界面螺釘進(jìn)行生物力學(xué)實(shí)驗(yàn)研究。
　　膨脹界面螺釘作為一種新型的股骨端隧道內(nèi)口移植肌腱固定裝置,通過我們大量的尸體標(biāo)本實(shí)驗(yàn)的生物力學(xué)測試,證明其生物力學(xué)特性穩(wěn)定,達(dá)到了初始固定強(qiáng)

5、度的標(biāo)準(zhǔn),膨脹螺釘和可吸收界面螺釘及金屬界面螺釘相比顯示出更好的生物力學(xué)性能。大量文獻(xiàn)表明近年來對膝關(guān)節(jié)前交叉韌帶生物力學(xué)研究不斷深入以及前交叉韌帶重建手術(shù)技術(shù)不斷提高,但是多數(shù)內(nèi)固定方式不能提供堅(jiān)強(qiáng)固定、降低對移植肌腱的切割傷以及恢復(fù)原有前交叉韌帶的解剖學(xué)特征及生物力學(xué)性能,這一直是運(yùn)動損傷外科領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。本研究設(shè)計(jì)的股骨端隧道內(nèi)口移植肌腱固定裝置—膨脹界面螺釘已經(jīng)通過生物力學(xué)實(shí)驗(yàn)證明出其生物力學(xué)性能穩(wěn)定,可以擔(dān)當(dāng)進(jìn)行膝關(guān)節(jié)前交叉

6、韌帶重建的內(nèi)固定裝置。為進(jìn)一步探討關(guān)節(jié)鏡下單隧道雙束膨脹界面螺釘固定重建前交叉韌帶可行,以實(shí)現(xiàn)單隧道雙束前交叉韌帶解剖重建,減少移植肌腱損傷,最大可能恢復(fù)原有前交叉韌帶的解剖學(xué)特點(diǎn)及生物力學(xué)性能,對大量成人尸體膝關(guān)節(jié)標(biāo)本行關(guān)節(jié)鏡下膨脹螺釘固定法自體腘繩肌肌腱移植解剖重建,并通過生物力學(xué)實(shí)驗(yàn)測試,探討該方法的可行性。
　　目的：
　　1、探討關(guān)節(jié)鏡下單隧道雙束膨脹界面螺釘固定解剖重建前交叉韌的可行性及其生物力學(xué)特性;
　

7、　2、探討單隧道雙束膨脹界面釘固定法重建前交叉韌帶的股骨端生物力學(xué)性質(zhì)。
　　方法：
　　1、對22例完整的成人尸體膝關(guān)節(jié)標(biāo)本先行關(guān)節(jié)鏡下人為切斷其ACL以模擬ACL損傷,隨機(jī)抽取11例行鏡下單隧道雙束自體腘繩肌腱解剖重建,股骨端采用自行研制的膨脹界面螺釘(n=11)固定,脛骨端采用可吸收界面螺釘束間(n=11)固定。另11例股骨端使用可吸收界面螺釘(n=11)固定,脛骨端固定行可吸收螺釘束旁(n=11)固定。生物力學(xué)測試循

8、環(huán)載荷后位移、最大拔出載荷、抗拉剛度、失敗模式等,并進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。
　　2、新鮮冰凍成人膝關(guān)節(jié)標(biāo)本21側(cè),采用四股腘繩肌腱移植重建ACL,股骨端分別使用膨脹界面螺釘(n=7)、可吸收界面螺釘(n=7)、金屬界面螺釘(n=7)固定,測試循環(huán)載荷后位移、100N位移、400N位移、抗拉剛度、最大拔出載荷、失敗模式以及對肌腱的切割等,并進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。
　　結(jié)果：
　　1、22例膝關(guān)節(jié)標(biāo)本的術(shù)前前抽屜試驗(yàn)陽性15例,Lac

9、hman試驗(yàn)22例均陽性;術(shù)后上述2項(xiàng)試驗(yàn)結(jié)果均為陰性。生物力學(xué)實(shí)驗(yàn)最大拔出載荷:股骨端膨脹界面螺釘固定組>可吸收界面螺釘固定組,膨脹界面螺釘和可吸收界面螺釘之間的差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.51>0.05);循環(huán)載荷位移:可吸收界面螺釘固定組<膨脹界面螺釘固定組,差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.26>0.05);脛骨端可吸收螺釘束間固定組最大拔出載荷、循環(huán)載荷及抗拉剛均優(yōu)于束旁固定組,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。
　　2、循環(huán)載

10、荷后位移:可吸收螺釘組﹤金屬螺釘組﹤膨脹螺釘組,差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F=1.50,p=0.24﹥0.05)。最大拔出載荷:膨脹螺釘組﹥可吸收螺釘組﹥金屬螺釘組(F=4.37,p=0.02<0.05),膨脹螺釘組與可吸收螺釘組比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(p=0.49﹥0.05),膨脹螺釘組與金屬螺釘組差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(p=0.01﹤0.05)。肌腱切割程度:膨脹螺釘對肌腱切割傷最小,可吸收螺釘次之,金屬螺釘最重。
　　結(jié)論：
　　1、

11、關(guān)節(jié)鏡下膨脹界面螺釘固定法提供了一種更可靠、有效的固定方式,對移植肌腱損傷小,實(shí)現(xiàn)了單隧道雙束ACL解剖重建,能夠恢復(fù)原有ACL的解剖學(xué)及生物力學(xué)特性,固定強(qiáng)度可靠,操作簡便,耗時短,方法可行。但對關(guān)節(jié)鏡下膨脹螺釘膨脹程度的把握度以及膨脹螺釘-移植肌腱-骨隧道接觸面積的匹配程度,還需在以后的動物實(shí)驗(yàn)中進(jìn)一步驗(yàn)證。
　　2、膨脹界面螺釘?shù)淖畲蟀纬鲚d荷、100N位移、400N位移以及抗拉剛度均超過可吸收界面螺釘和金屬界面螺釘,對移植肌