本文選題：膝關(guān)節(jié)體內(nèi)運(yùn)動學(xué) + 生物力學(xué)�。� 參考：《中國人民解放軍醫(yī)學(xué)院》2013年博士論文

【摘要】：目的：探討正常膝關(guān)節(jié)在完全負(fù)重條件下由完全伸直到最大屈曲運(yùn)動過程中，膝關(guān)節(jié)相對運(yùn)動、關(guān)節(jié)軟骨接觸軌跡和主要韌帶結(jié)構(gòu)的生物力學(xué)特性。 方法：健康成年志愿者8人（8個膝關(guān)節(jié)；年齡：23~49歲；6男2女；體重指數(shù)（Body Mass Index, BMI)：19.9~29.3kg/m2），無任何膝關(guān)節(jié)受傷史或慢性疼痛史。每位受試者均簽署知情同意書。本研究通過麻省總醫(yī)院倫理委員會審查批準(zhǔn)。受試膝關(guān)節(jié)接受MRI掃描，根據(jù)MRI建立膝關(guān)節(jié)髕骨、脛骨及股骨的三維模型，模型包括髕股關(guān)節(jié)軟骨、脛股關(guān)節(jié)軟骨以及前、后交叉韌帶（ACL, PCL）、內(nèi)側(cè)副韌帶淺層（sMCL）和深層（dMCL）及外側(cè)副韌帶（LCL）的附著點。根據(jù)功能解剖，將ACL分為前內(nèi)側(cè)束（AMB）和后外側(cè)束（PLB），PCL分成前外側(cè)束（ALB）和后內(nèi)側(cè)束（PMB）。將sMCL、dMCL和LCL按纖維走行，分別平均分成三部分，包括：前束（AB）、中間束（MB）和后束（PB）。模型建立完成后，所有受試者在雙熒光成像系統(tǒng)的正交雙“C”型臂之間進(jìn)行準(zhǔn)靜態(tài)單足下蹲動作（每屈曲15°停頓一次），囑每位受試者均盡可能使膝關(guān)節(jié)達(dá)到最大屈曲。將膝關(guān)節(jié)3D模型與雙熒光成像系統(tǒng)圖像整合，重建體內(nèi)膝關(guān)節(jié)屈伸運(yùn)動。隨著膝關(guān)節(jié)由完全伸直到最大屈曲的過程，記錄并計算膝關(guān)節(jié)在每個觀測點6個自由度的相對運(yùn)動參數(shù)、關(guān)節(jié)軟骨的接觸點坐標(biāo)（取脛骨平臺上所投影關(guān)節(jié)軟骨接觸面的幾何中心作為軟骨接觸點）及主要韌帶結(jié)構(gòu)不同束支的長度變化（應(yīng)用MATLAB軟件腳本計算出膝關(guān)節(jié)主要韌帶結(jié)構(gòu)各束支的長度變化）。定義膝關(guān)節(jié)完全伸直時的各束支長度為初始長度。將膝關(guān)節(jié)由完全伸直到最大屈曲的運(yùn)動過程按屈曲度分為以下三個范圍：①低屈曲度（fullextension~30°）；②中屈曲度（30°~120°）；③高屈曲度（120°~maximal flexion）。使用Repeated measure ANOVA方法分析在不同屈曲角度及屈曲范圍內(nèi)，脛股關(guān)節(jié)的相對運(yùn)動參數(shù)、軟骨接觸點坐標(biāo)及主要韌帶結(jié)構(gòu)的長度變化的差異是否有統(tǒng)計學(xué)意義。 結(jié)果：膝關(guān)節(jié)由完全伸直到最大屈曲過程中，股骨持續(xù)后移。膝關(guān)節(jié)屈曲FE~30°時，股骨輕度外移、脛骨內(nèi)旋、內(nèi)翻；在屈曲30°~120°時，股骨輕度內(nèi)移、脛骨內(nèi)翻而內(nèi)、外旋轉(zhuǎn)變化較��；在120°~MaxF時，股骨迅速內(nèi)移、脛骨迅速內(nèi)旋并在最大屈曲度時輕度外翻。膝關(guān)節(jié)屈曲小于120°時，膝關(guān)節(jié)內(nèi)、外側(cè)間室的軟骨接觸軌跡類似，但是超過屈曲120°后，內(nèi)側(cè)軟骨接觸點后移小于外側(cè)。在膝關(guān)節(jié)屈曲30°~120°時，ACL的長度縮短量較大，在高屈曲度時較��；在膝關(guān)節(jié)屈曲90°左右，，PCL的伸長量最大。隨著屈曲角度增大，內(nèi)、外側(cè)副韌帶的前束（AB）均不同程度的延長，除了內(nèi)側(cè)副韌帶淺層（sMCL）的AB在最大屈曲度時縮短；內(nèi)、外側(cè)副韌帶的中間束（MB）在整個膝關(guān)節(jié)屈伸運(yùn)動過程中長度變化最小，除了sMCL的MB隨著屈曲角度增大而逐漸縮短；所有的后束（PB）隨著屈曲角度增大而逐漸縮短。 結(jié)論：在整個屈伸過程中，尤其在高屈曲度，膝關(guān)節(jié)的相對運(yùn)動、關(guān)節(jié)軟骨接觸軌跡及主要韌帶結(jié)構(gòu)的長度變化無法用單一的規(guī)律來描述。本研究的結(jié)果對高屈曲型假體、交叉韌帶保留型假體的設(shè)計和改進(jìn)及膝關(guān)節(jié)傷后康復(fù)計劃有重要的指導(dǎo)意義。
[Abstract]:Objective: To explore the relative motion of the knee joint, the contact path of articular cartilage and the biomechanical properties of the main ligament structure in the normal knee joint from full extension to the maximum flexion motion under full load condition.
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本文編號：1742282