肘關節(jié)內(nèi)側(cè)副韌帶前束的生物力學研究.pdf

1、目的：肘關節(jié)內(nèi)側(cè)副韌帶(Medial collateral-ligament，MCL)前束的完整對肘內(nèi)側(cè)穩(wěn)定具有重大意義，但MCL前束損傷后對肘關節(jié)內(nèi)應力分布及肘關節(jié)松弛度的影響尚不十分明確。本實驗對人體肘關節(jié)尸體標本采用生物力學及采用壓敏膠片(Pressure Sensitive Film)測量的方法，分別測量肘關節(jié)在不同屈曲角度下及不同程度MCL前束損傷和修復重建后關節(jié)松弛度(關節(jié)在極限以內(nèi)的力或扭矩作用下的活動量或旋轉(zhuǎn)[1])、肱

2、尺關節(jié)應力大小和關節(jié)接觸面積的變化，探討MCL前束對肘內(nèi)側(cè)穩(wěn)定性的影響及其生物力學作用，研究肘關節(jié)內(nèi)側(cè)不穩(wěn)定的發(fā)生機制，為臨床治療MCL損傷造成的肘關節(jié)內(nèi)側(cè)不穩(wěn)定提供依據(jù)和幫助。
　　 方法：
　　 1.肘關節(jié)標本的制備取40％甲醛溶液防腐保存的正常成人尸體的完整上肢標本12例，左、右各6例；男8例，女4例，肘部無明顯畸形，無肘部手術史。剔除皮膚、肌肉、血管、神經(jīng)，保留關節(jié)囊及內(nèi)側(cè)副韌帶的各組成成分，分別自肘關節(jié)上方及下

3、方25cm處截骨，制成肘關節(jié)的“骨-韌帶”標本，放入40％甲醛防腐液中備用。
　　 2.測量方法
　　 固定標本于生物力學試驗機上，在肘關節(jié)上、下方分別打入平行骨圓針各一枚，施加150N縱向負荷及1.5N.m外翻扭矩，測量骨圓針成角角度，同時于肱尺關節(jié)內(nèi)放入壓敏膠片測量應力大小和關節(jié)接觸面積。
　　 3.測量指標
　　 ①MCL前束完整情況下，分別于肘關節(jié)屈曲0°、30°、60°、90°時，關節(jié)外翻松弛度

4、及應用壓敏膠片測量肱尺關節(jié)壓強大小和關節(jié)接觸面積的數(shù)值；②部分切斷MCL前束時的上述指標；⑨完全切斷MCL前束時的上述指標；④采用人工肌腱重建MCL前束后的上述指標。
　　 4.分組方法
　　 分別從關節(jié)松弛度、肱尺關節(jié)受力面積及壓強三個角度得出的數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計學分析。將標本分為四組。前束完整組：在肘關節(jié)不同屈曲角度下，前束完整時測得的數(shù)據(jù)；前束部分切斷組：在肘關節(jié)不同屈曲角度下，前束部分切斷時測得的數(shù)據(jù)；前束完全切斷組：

5、在肘關節(jié)不同屈曲角度下，前束完全切斷時測得的數(shù)據(jù)；前束重建組：在肘關節(jié)不同屈曲角度下，前束重建后測得的數(shù)據(jù)。并分別進行比較。
　　 5.統(tǒng)計學方法
　　 實驗數(shù)據(jù)采用SPSS(16.0)統(tǒng)計軟件處理。計量資料用((-χ)±s)表示，獨立多樣本均數(shù)間的比較用單因素方差分析，并用q檢驗做兩兩比較，檢驗水準取值0.05。
　　 結(jié)果：
　　 1.關節(jié)外翻松弛度的測量結(jié)果在承受150N及1.5N.m外翻扭矩的作用

6、下，MCL前束完整組分別在肘關節(jié)屈曲0°、30°、60°、90°時測得的關節(jié)松弛度無明顯統(tǒng)計學差異(P＞0.05)；部分切斷組在0°時關節(jié)松弛度小于其余三個角度(P＜0.05)，而在肘關節(jié)屈曲30°、60°、90°時松弛度無統(tǒng)計學差異(P＞0.05)；全部切斷組在0°時關節(jié)松弛度小于其余三個角度(P＜0.05)，而在肘關節(jié)屈曲30°、60°、90°時松弛度無統(tǒng)計學差異(P＞0.05)；重建組各屈曲角度間無明顯統(tǒng)計學差異(P＞0.05)。

7、同時，我們也觀察到在肘關節(jié)屈曲0°時，全部切斷組的關節(jié)松弛度大于其余三組(P＜0.05)；而在肘關節(jié)屈曲30°、60°、90°時，完整組和重建組的關節(jié)松弛度無統(tǒng)計學差異(P＞0.05)，部分切斷組的關節(jié)松弛度大于完整組和重建組(P＜0.05)，全部切斷組則大于其余三組(P＜0.05)。
　　 2.關節(jié)內(nèi)壓強的測量結(jié)果在承受150N及1.5N.m外翻扭矩的作用下，MCL前束完整組0°時肱尺關節(jié)內(nèi)平均壓強小于其余三個角度(P＜0.0

8、5)，而其余三個角度無明顯統(tǒng)計學差異(P＞0.05)：部分切斷組0°時肱尺關節(jié)內(nèi)平均壓強大于其余三個角度(P＜0.05)；全部切斷組測得的關節(jié)內(nèi)平均壓強在各個角度下無統(tǒng)計學差異(P＞0.05)；重建組0°時平均壓強小于其余三組(P＜0.05)，其余三個角度間平均壓強無明顯統(tǒng)計學差異(P＞0.05)。同時，我們也觀察到在肘關節(jié)屈曲0°時，部分及全部切斷組的關節(jié)內(nèi)平均壓強大于其余二組(P＜0.05)，部分及全部切斷組間無統(tǒng)計學差異(P＞0.

9、05)（圖10）；而在肘關節(jié)屈曲30°、60°、90°時，完整組和重建組的關節(jié)內(nèi)平均壓強無統(tǒng)計學差異(P＞0.05)，完全切斷組的關節(jié)內(nèi)平均壓強大于其余三組(P＜0.05)；肘關節(jié)屈曲90°時，部分切斷組關節(jié)內(nèi)平均壓強與完整組間則未見明顯統(tǒng)計學差異(P＞0.05)。
　　 3.關節(jié)內(nèi)接觸面積的測量結(jié)果在承受150N及1.5N.m外翻扭矩的作用下，MCL前束完整組分別在肘關節(jié)屈曲0°、30°、60°、90°時測得的關節(jié)內(nèi)接觸面積為

10、：11.20±1.19cm2、9.87±1.23cm2、9.74±1.17cm2、9.93±1.24cm2，0°時接觸面積大于其余三個角度(P＜0.05)，其余三個角度間無明顯統(tǒng)計學差異(P＞0.05)；部分切斷組測得的關節(jié)內(nèi)接觸面積為：8.11±1.25cm2、11.45±1.17cm2、11.36±1.21cm2、9.87±1.20cm2，有統(tǒng)計學差異(P＜0.05)；全部切斷組測得的關節(jié)內(nèi)接觸面積為：7.85±1.22cm2、8.

11、20±1.18cm2、7.98±1.23cm2、8.11±1.21cm2，無統(tǒng)計學差異(P＞0.05)；重建組測得的關節(jié)內(nèi)接觸面積為：10.29±1.31cm2、9.06±1.27cm2、8.81±1.22cm2、9.80±1.19cm2，無明顯統(tǒng)計學差異(P＞0.05)。同時，我們也觀察到全部切斷組的關節(jié)內(nèi)接觸面積小于其余三組(P＜0.05)；完整組和重建組的關節(jié)內(nèi)接觸面積無統(tǒng)計學差異(P＞0.05)；部分切斷組在0°、90°時接觸面

12、積與完整組和重建組無明顯統(tǒng)計學差異(P＞0.05)。
　　 結(jié)論：本實驗觀察到：①完整MCL前束對維持肘關節(jié)的內(nèi)側(cè)穩(wěn)定具有重要意義。②肱尺關節(jié)的負荷儲備可以抵消約120N的軸向負荷，超出此負荷后，肱尺關節(jié)的接觸面積不再增加，局部壓強開始增大。③超出的負荷儲備后，在前束完整時，肱尺關節(jié)在屈曲0°時承受的平均壓強最??；接觸面積在不同屈曲角度下無明顯差異。前束完全損傷后，關節(jié)內(nèi)平均壓強明顯增大，且與關節(jié)屈曲角度無關；接觸面積明顯減小。