肌腱和韌帶的生物力學精選(九篇)
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第1篇：肌腱和韌帶的生物力學范文
【摘要】目的研究人髕腱密度與其生物力學的關系,尋找能于前交叉韌帶重建術前檢測髕腱移植物生物力學性質(zhì)的方法。方法對20例不成對人體髕腱(男10例，女10例)進行單軸拉伸試驗,來研究供者性別及髕腱密度對其生物力學性質(zhì)的影響,髕腱密度根據(jù)其所測得體積和質(zhì)量計算出。結果髕腱的生物力學性質(zhì)基于性別上的差異均無顯著性,而與其密度呈正相關。密度＞1.68g/cm3(n=8)的髕腱的最大抗張強度比質(zhì)量密度＜1.68g/cm3(n=12)者明顯要高。結論髕腱密度可以用來評價該髕腱的質(zhì)量,因此，可利用術前測量活體內(nèi)髕腱的密度來決定該前交叉韌帶重建是用異體移植物還是自體移植物。
【關鍵詞】髕腱；密度；移植物質(zhì)量；生物力學性質(zhì)
Themechanicalpropertiesofthehumanpatellartendoncorrelatedtoitsmassdensity
【Abstract】ObjectiveTostudytheeffectsoftissuemassdensityonthemechanicalpropertiesofthepatellartendonandfindoutpredictorsofthemechanicalpropertiesofthepatellartendon,usedasgraftsinanteriorcruciateligamentreconstructionsurgeries.MethodsUniaxialtensiontestswereperformedtodeterminetheeffectsofdonorsexandmassdensityofthetissueonthemechanicalpropertiesoftwentyunpairedhumanpatellartendons(10maleand10female).Massdensityofthepatellartendonwasdeterminedbymeasuringitsvolumeandmass.ResultsNoevidenceofsex-baseddifferencesinanyofthemechanicalpropertiesofthepatellartendonwasfound.Themechanicalpropertiesofthepatellartendonweresignificantlycorrelatedtoitsmassdensity.Thetensilestrengthweresignificantlyhigherforthosepatellartendonshavingamassdensitygreaterthan1.68g/cm3.ConclusionThemassdensityofthepatellartendonmaybeconsideredasanindicatorofmechanicalpropertiesofthepatellartendonorgraftquality.Invivomeasurementofthemassdensityofthepatellartendon,priortosurgery,canbeusedtodecideifaparticularACLreconstructionshouldbecarriedoutwithanallograftoranautograft.
【Keywords】patellartendon；massdensity；graftquality；mechnicalproperties
自體髕腱復合體曾被作為移植重建前交叉韌帶的金標準，目前仍為外科醫(yī)生重建手術的首選。學者們對髕腱的生物力學性質(zhì)進行了廣泛研究，希望找到能于移植前有效評價移植腱質(zhì)量的客觀變量，為臨床選擇肌腱提供依據(jù)。筆者對人髕腱的密度及其生物力學性質(zhì)進行研究，希望確定供體髕腱密度對其生物力學性質(zhì)的影響。
1資料與方法
1.1一般資料從國人新鮮尸體中獲取20例不成對的膝關節(jié)（男10例，女10例），冷凍在-20℃，直到試驗日為止。膝關節(jié)均在供者死亡后12h內(nèi)冷凍。冷凍時間1～12個月不等。死者排除以下情況：（1）年齡＞50歲；（2）骨骼未發(fā)育完全者（女性＜16歲，男性＜19歲）；（3）有膝關節(jié)手術史；（4）有膝關節(jié)炎病史。在取髕腱標本之前，先將膝關節(jié)在室溫中解凍。將髕腱連同全部髕骨和脛骨的一部分（包含有脛骨結節(jié)）從膝關節(jié)中分割出來。脛骨部分修整成楔形，取髕腱的中央部分（平均5mm寬），用手術刀沿著腱束的長軸將腱的內(nèi)外側修理成直的平面。小心操作以避免將腱束橫行切斷。用游標卡尺在不同截面測量髕腱的寬和厚，取其均值，并測量髕腱的長，用以計算髕腱的體積。
1.2使用儀器將樣本安裝在DCS-25T電子萬能試驗機（日本島津）上，進行單軸拉伸試驗，拉伸速度為30mm/min。以3033型X-Y函數(shù)記錄儀（四川儀表制造廠）記錄載荷―變形曲線，并進行分析，得出最大載荷、衰竭應變及彈性模量。
1.3計算樣本密度力學測試完畢后將樣本的腱性部分從骨的附著點上分離出來，稱重。根據(jù)前面算出的體積計算出每個樣本的密度。
1.4統(tǒng)計學方法采集所有數(shù)據(jù)，應用t檢驗來比較不同性別來源的髕腱的力學性質(zhì)，進行相關性分析來判斷髕腱密度與生物力學性質(zhì)間的關系。將樣本根據(jù)密度排列,再隨機選擇其中一個密度作為標準,將其上、下兩組樣本的生物力學指標用t檢驗分析,重復這個過程，檢驗是否存在一個密度值,比這個密度值大的樣本與比這個密度值小的樣本相比，其生物力學強度要高。
2結果
樣本的平均截面積是19.47mm2（SD8.72），髕腱的平均長度是47.83mm(SD3.78),男性髕腱平均長49.22mm(SD3.42),比女性髕腱［平均46.44mm(SD3.76）］稍長一些（P=0.05）。髕腱組織混合在一起的平均密度是1.61g/cm3(SD0.47)。男性髕腱的密度（1.68g/cm3）和女性髕腱的密度（1.54g/cm3）之間差異無顯著性（P=0.23）,所測得密度范圍為0.81～2.57g/cm3。
髕腱的力學性質(zhì)不依賴于供體的年齡和性別。在最大抗張強度（P=0.62,）、最大應變（P=0.61）、彈性模量（P=0.57）方面基于性別上的差異均無顯著性。因為性別和年齡對髕腱力學性質(zhì)沒有任何影響，所以將樣本混合起來做密度的相關分析。樣本的最大抗張強度與其密度相關（r=0.57,P<0.02）。髕腱的彈性模量也與其密度呈正相關，盡管其相關性較弱，但亦有統(tǒng)計學意義（r=0.44,P<0.05）。衰竭應變與其密度無相關性（r=-0.25,P>0.1）。連續(xù)采用t檢驗分析顯示密度＞1.68g/cm3(n=8)的髕腱的最大抗張強度比質(zhì)量密度＜1.68g/cm3(n=12)者明顯要高。
3討論
本研究中，組織密度被作為變量進行相關性分析，通過測量其密度，就去除了組織大小對相關性分析的影響。我們發(fā)現(xiàn)在髕腱的生物力學性質(zhì)與密度之間高度相關。較大的組織密度可能意味著較多的膠原堆積在組織中，產(chǎn)生較大的生物力學強度。WooSL［1］發(fā)現(xiàn)經(jīng)?；顒拥呢i的伸趾肌腱質(zhì)量和膠原含量增加，其最大抗張強度顯著增加。但其未做肌腱生物力學和其質(zhì)量的相關性研究。我們發(fā)現(xiàn)了髕腱組織的一個密度值（1.68g/cm3），大于這個密度的髕腱群體，其生物力學強度顯著要高。因為高于或低于這個髕腱密度值的供者的平均年齡非常接近，所以年齡不會導致髕腱的生物力學的差異。這與Flahiff［2］報道的結果一致。
在以前的研究中，諸如樣本大小、組織儲藏方法、組織的測試條件、樣本的截面積和力學測試方法等因素都被認為是很重要的因素，并且各實驗間各不相同［3］，因此，難以做具體數(shù)據(jù)上的比較。文獻報道［3］，測試過程中對樣本進行鹽水浴，讓液體從腱組織滲出，能產(chǎn)生更大的強度和硬度。一些研究人員觀察了髕腱生物力學的差異，猜測可能有某些內(nèi)在或外在的因素與此差異性有關。例如，F(xiàn)lahiff［2］認為重量、活動量、健康及飲食能影響髕腱的力學性能，雖然Beynnon［4］陳述軟組織內(nèi)在的未知生物學因素能導致肌腱力學性能的差異。基于我們的研究，髕腱的密度似乎是這種差異的一個原因。
本研究最有意義的成果是，髕腱密度可以用來評價該髕腱的質(zhì)量。這個發(fā)現(xiàn)在臨床上將具有重要意義。有些學者［4］認為，在重建手術進行之前預測自體移植物的生物力學性能很重要。他們報道移植物移植后有不同程度的伸長，導致手術5年后過度的膝關節(jié)前后松弛。這些研究人員也主張,因為重建術后難以立即測量移植物的伸長量，所以有一種能預測自體移植物的生物力學性質(zhì)的簡單指示器是非常必要的。基于我們的研究，自體移植物的密度能被用來預測包括彈性模量在內(nèi)的生物力學性質(zhì)。現(xiàn)代影像技術如CT掃描能無創(chuàng)測量移植組織的密度。利用一條組織密度與CT值的標準曲線就可以從CT掃描中得到組織密度。因此，可利用術前測量活體內(nèi)髕腱的密度來決定該前交叉韌帶重建是用異體移植物還是自體移植物為好。
這里得出的結果不能應用到異體移植物。因為重建術前異體移植物經(jīng)過了射線照射和凍干處理。
【參考文獻】
1WooSL,GomezMA,AmielD,etal.Theeffectsofexerciseonthebiomechanicalandbiochemicalpropertiesofswinedigitalflexortendons.JBiomechEng，1981,103：51-56.
2FlahiffCM,BrooksAT,HollisJM,etal.Biomechanicalanalysisofpatellartendonallograftsasafunctionofdonorage.AmJSportsMed，1994,23：354-358.
第2篇：肌腱和韌帶的生物力學范文
[摘要]目的：研究頑固性肩周炎與肱二頭肌生物力學發(fā)病機理和臨床意義。方法：采用針刀松解肱二頭肌長頭、短頭，配合手法治療，一周治療一次，一般治療一次癥狀明顯減輕，治療二次病情明顯好轉。結果：經(jīng)采用針刀松解肱二頭肌長頭、短頭，配合“三維式”手法，病人獲得滿意效果，總有效率達98.64％。結論：通過臨床研究，探討頑固性肩周炎發(fā)病機理與肱二頭肌生物力學平衡失調(diào)有直接關系，和女性過早停經(jīng)，內(nèi)分泌失調(diào)有著重要意義。根據(jù)臨床病癥分為“三級標準”，為臨時床治療和研究提供了重要依據(jù)，是頑固性肩周炎的治療，達到“安全、無痛苦、無后遺癥”，深受中老年患者的歡迎。
[關鍵詞]肩關節(jié)周圍炎；肱二頭?。簧锪W；內(nèi)分泌失調(diào)；發(fā)病機理
肩周炎是肩關節(jié)周圍發(fā)生無菌性炎癥，是中老年人的常見病、多發(fā)病。多見于50歲左右的女性，故有人稱它為“五十肩”。本病是由于肩關節(jié)囊及其周圍韌帶、肌腱和滑膜囊發(fā)生了慢性非特異性炎癥所致，俗稱漏肩風、凍結肩等，正式名稱應為“肩關節(jié)周圍炎”。通過臨床觀察和研究，認為肩周炎發(fā)病機理與肱二頭肌生物力學平衡失調(diào)有密切關系，和女性過早停經(jīng)及內(nèi)分泌失調(diào)有著重要意義。現(xiàn)就將我院近年來研究的病例，報告如下：
1 研究對象
1.1 對象：本組研究對象為住院病例33例，門診病例40例，共為73例，男性27例，女性46例；年齡最小38歲，最大63歲；其中單側左肩31例，右肩39例，雙肩3例6肩，共合76肩。病程最短6個月，最長者3年。
1.2 臨床表現(xiàn)：本組患者主要癥狀為肩關節(jié)疼痛、肌肉無力、活動障礙；肩關節(jié)為鈍痛、刀割樣痛31例，夜間疼痛加重67例，疼痛持續(xù)性肌肉痙攣34例，疼痛局限在肩關節(jié)67例，向上肢放射47例，有向后放射到肩胛骨71例，穿上衣聳肩困難70例，肩內(nèi)外旋時疼痛加重63例，梳頭洗臉困難59例，患側手摸背受限69例，出現(xiàn)檫屁股困難37例，病人不敢患側臥位71例。
1.3 臨床體征：患者均有不同程度肩關節(jié)疼痛，肩關節(jié)活動受限73例，上舉困難者69例，影響穿衣服70例，梳頭洗臉困難59例，后背檫屁股困難37例，肩峰下壓痛29例，肱二頭肌短頭壓痛73例，肱二頭肌長頭壓痛63例，“天宗”穴壓痛59例，放射到三角肌10例，崗上肌、崗下肌附著點壓痛37例。
1.4 影像學檢查：肩關節(jié)周圍炎是軟組織病變，所以X光檢查多為陰性，對直接診斷雖無幫助，但可以排除骨與關節(jié)病，對于中老年患者可以排除其它疾病，以防延誤診斷，病程久者可見關節(jié)間隙變窄，退行性改變，老年患者可見骨質(zhì)疏松，崗上肌腱鈣化等征象。
2 臨床分級標準
2.1 輕度：肩關節(jié)痛，活動后疼痛，活動度稍受限，①上舉＞150°，②外展＞60，③內(nèi)旋＞70°，④手指能摸到T12后棘突。
2.2 中度：肩關節(jié)痛較劇，白天疼痛，活動度受限，①上舉＞90°，②外展＞45°，③內(nèi)旋＞40°，④手指可摸到骶椎后棘突。
2.3 重度：肩關節(jié)痛劇烈，夜間劇，活動度明顯受限，①上舉＜60°，②外展＜45，③內(nèi)旋＜40°，④手指摸不到骶椎后棘突。
3 治療方法
3.1 定點：患者取側身臥位，患側朝上，健側在下，脫掉上衣，充分暴露患側肩部，患者全身放松，根據(jù)患者病情，用紫藥水棉簽，依次做好肱二頭肌長頭、短頭，肩峰，崗上肌、崗下肌定點定位，鋪巾，常規(guī)碘酒、酒精按外科無菌消毒。
3.2 針刀松解：術者帶無菌一次性手套，用0.5％利多卡因10ml局部侵潤麻醉，同時在肩胛上神經(jīng)注射，取一次性針刀4號或3號，按定點部位，采用針刀刺入四步規(guī)程，依次松解肱二頭肌長頭、短頭，剝離粘連、切開關節(jié)囊減壓，及崗上肌松解，肱二頭肌長頭、短頭是關鍵部位，只要方法正確，部位準確，可達到立竿見影效果。
3.3 三維手法：在針刀松解粘連，切開減壓，達到“開口效應”時，再配合“三維手法”，以右肩關節(jié)為例：①肩前旋轉法術者左手穩(wěn)住患者肩關節(jié)，右手握穩(wěn)肘關節(jié)，以肩關節(jié)為中心，前后擺動，循序漸進，當自感肩關節(jié)活動開的瞬間，右肘上抬外旋，使患者不覺曉瞬間，肩前旋轉手法完成。②肩中旋轉法基本方法、要領同前，方向正中向上。③肩后旋轉法基本方法、要領同前，方向向后，上抬外旋，使患者不覺曉瞬間，肩后旋轉手法完成。使肩關節(jié)粘連充分松解，肩關節(jié)功能得到很快恢復。
4 康復功能訓練(針刀術后6小時練功)
①雙手掄拳：左右肩關節(jié)劃圈掄動15圈。②雙肩聳肩：雙手叉腰，上下前后縮頭聳肩，每次15下。③雙手揪耳：兩手交叉揪住耳廓，連揪15下。④雙手攀天：十指相挾，手心向上，舉過頭頂，上下前后搖動30下。⑤長鷹展翅：雙臂平抬成飛翔勢，上下扇動30下。⑥雙手托頭：兩手插入腦后，手心向上十指相挾，向上托頭20下。⑦雙手晃肘：兩臂同時抱肘，上下左右晃動30下。早晚各一次。
5 治療療程
一般治療一次，休息七天后，根據(jù)病情再選擇二次治療，兩次為一療程。大部分病人一次治愈，少部分病人需要二次治療，及少數(shù)病人需要治療三次。
5.1 療效標準。治愈：臨床治愈，肩關節(jié)疼痛和麻木等癥狀完全消失，肩關節(jié)功能活動正常，3個月以上無復發(fā)；好轉：顯效，癥狀、體征基本消失，長時間激烈活動后疼痛出現(xiàn)；有效：癥狀、體征減輕，負重或劇烈活動后疼痛加重；無效：癥狀、體征無改善。
5.2 治療結果：結果本組隨訪6個月至1年。6個月結果：其中治愈37例39肩，好轉19例21肩，有效5例5肩，有效率83.5％。1年結果：治愈7例8肩，好轉2例2肩，有效2例2肩，無效1例1肩，有效率15％?？傂蔬_98.5％。無效一例經(jīng)全面檢查，肺部CT檢查，右上肺占位性病變，轉上級醫(yī)院手術治療。
6 討論
6.1 肩周炎的發(fā)病機理：肩周炎是發(fā)生于肩關節(jié)周圍軟組織退行性變和慢性無菌性炎癥。俗稱凍結肩、漏肩風、五十肩，是常見和多發(fā)疾病，多為單側發(fā)病，右側較左側多見，少數(shù)可雙側同時發(fā)病。多發(fā)于中老年人，女性高于男性。肩周炎的早期變化是纖維性的關節(jié)囊收縮變小。肩關節(jié)造影可說明關節(jié)的容積減小。在病變的晚期除關節(jié)囊的嚴重收縮外，其他軟組織也都受到波及，呈普遍的膠原纖維的退行性變，受累的組織都呈進行性纖維化，有的血管分布增加，滑膜增厚，軟組織失去彈性、短縮與硬化。由于軟組織很脆，以致當肱骨外展時即可造成撕裂。
女性患肩周炎人數(shù)是男性的5到10倍，這和女性的生理特點有關。女子在45歲到55歲之間處于更年期，身體處于內(nèi)分泌平衡失調(diào)期，其體內(nèi)雌性激素分泌量急劇減少。由于雌性激素減少，會導致高密度脂蛋白水平下降，而高密度脂蛋白是代謝體內(nèi)多余血脂的物質(zhì)，它的減少會導致體內(nèi)的血脂大量沉積在
血管內(nèi)壁，尤其容易沉積在受過炎癥的關節(jié)組織內(nèi)，造成關節(jié)組織的血管阻塞、氣血不通，加重炎性反應，腫脹導致疼痛。女性發(fā)病年齡逐向年輕，本組一例月經(jīng)早停，38歲患上此病。
糖尿病也可引起肩周炎，具體機理還有待進一步行研究，多傾向于膠原蛋自理論，膠原蛋白是組成韌帶和腱鞘的主要成分，而韌帶則在關節(jié)腔內(nèi)把不同的骨骼相連接，當膠原蛋白出現(xiàn)問題時則會影響關節(jié)功能，其中，葡萄糖分子會與膠原蛋白結合，使膠原蛋白功能變性。對于糖尿病患者，由于血糖升高，導致葡萄糖與膠原蛋白的結合物在肩部軟骨和腱鞘的不正常沉積，引起肩關節(jié)僵硬，活動受限。
6.2 肱二頭肌生物力學：肩關節(jié)退行性改變、過度運動，而致使肱二頭肌長頭肌生物力學平衡失調(diào)，在肩關節(jié)疾病中有著重要意義。過度運動肱二頭肌長頭肌腱，使組織學及生物力學特性發(fā)生了顯著的改變。過度運動后，肌腱某些部位膠原纖維發(fā)生變性，部分斷裂，纖維細胞數(shù)量減少。細胞由梭型變?yōu)閳A形，部分向軟骨細胞分化，形成纖維軟骨樣結構。生物力學實驗中發(fā)現(xiàn)肌腱所能承受的最大載荷和最大應力均有顯著的降低。肌腱最易發(fā)生斷裂部位和肌腱發(fā)生變性部位一致。肩關節(jié)過度運動可以導致肱二頭肌腱變性、勞損，使肱二頭肌腱生物力學平衡失調(diào)，從而誘發(fā)肩周炎有著重要臨床意義。
6.3 針刀治療肩周炎臨床療效：肩周炎的形成認識并不十分明確。但一般認為是因肩部慢性勞損，退變或一次急劇的創(chuàng)傷，引起肩部軟組織急、慢性無菌性炎癥反應有關。而由于解剖、病理、生化、免疫學及病因學知識的積累，以及影象診斷技術的進步，使更精確，更科學的診斷有了條件。傳統(tǒng)意義上肩周炎已被細分為“肱二頭肌長頭腱鞘炎”、“喙突炎”、“崗上肌腱炎”、“肩峰下滑囊炎”、“凍結肩”、“肩撞擊綜合癥”等具體定位定性疾病。患病后如果給予積極治療、認真養(yǎng)護，會有不同程度的恢復，乃至完全康復。反之則加重病情，影響勞動及生活，甚至不能自理。
通過臨床系統(tǒng)觀察，總結研究，認為本病發(fā)病機理與肱二頭肌生物力學平衡失調(diào)有密切關系，和女性過早停經(jīng)及內(nèi)分泌失調(diào)有著重要意義。治療頑固性肩周炎的效果，關鍵是通過針刀調(diào)節(jié)肱二頭肌生物力學，使其恢復肱二頭肌生物力學平衡，達到事半功倍之效，配合“三維手法”，為肩關節(jié)功能恢復起到重要作用。以及肩關節(jié)“康復功能訓練”，為肱二頭肌生物力學平衡和肩關節(jié)功能恢復，均有著重要意義，有部分患者針刀治療后，效果立竿見影，甚至患肢立即舉起。為中老年的身體康復，是一種“安全、無后遺癥”的綠色療法；可向基層和社區(qū)推廣。
參考文獻
[1]孫樹椿，孫之鎬，中醫(yī)筋傷學[M]，北京；人民衛(wèi)生出版社，1990；6，122－132
[2]朱漢章，小針刀療法[M]，北京；中國中醫(yī)藥出版社，1992；6，227－251
第3篇：肌腱和韌帶的生物力學范文
【摘要】 ［目的］比較兔急性肘關節(jié)尺側副韌帶損傷后手術修復與非手術治療的差異。［方法］選取新西蘭兔81只，隨機分為3組，27只暴露出右尺側副韌帶后，但不切斷，作為正常對照組(A)；27只為切斷右肘尺側副韌帶后隨即縫合韌帶，稱為韌帶縫合組(B)；27只切斷尺側副韌帶后不縫合，稱為韌帶不縫合組(C)。分別在術后3、6、12周三個階段取材，進行生物力學檢測。［結果］術后12周，韌帶縫合組斷裂時的位移與不縫合組比較，差別有統(tǒng)計學意義［B(6. 06±0. 44)mm，C(7. 72±0. 44) mm，P0. 05］；韌帶縫合組應變率與不縫合組比較，差別有統(tǒng)計學意義\[B(1. 25±0. 16)，C(1. 60±0. 07)，P0. 05\]。［結論］肘關節(jié)尺側副韌帶急性損傷后手術治療明顯優(yōu)于非手術治療。
【關鍵詞】 肘關節(jié)； 尺側副韌帶； 手術修復； 非手術修復； 生物力學
Abstract：［Objective］To compare the effect of surgical operation and nonoperation therapeutical effect of acute damnification of the ulnar collateral ligaments of elbow joint of the rabbits.［Method］Eightyone New Zealand rabbits were randomly pided into 3 groups.Twentyseven ulnar collateral ligaments of right elbow joint were only enclosed，they were named group A，27 ulnar collateral ligaments of right elbow joint were severed and sutured，the ligaments sutured group were named group B，27 ulnar collateral ligaments of right elbow joint were severed ，they weren't sutured yet，they were named group C.They were killed to detect the biomechanics at time intervals of three，six and twelve weeks.［Result］On the day of 12 week after transplantation，the displacement of the ligaments was significantly different between group B and C ［B ( 6.06±0.4) mm，C ( 7.72±0.44) mm，P0.05］.The straining of the ligaments had significant difference between group B and C[B(1.25±0.16)，C(1.60±0.07)，P0.05].［Conclusion］The effect of the surgical operation is more effective than the nonoperation in deeling with acute damnification of the ulnar collateral ligaments of elbow joint.
Key words：elbow joint;
ulnar collateral ligaments;
surgical operation therapy;
nonoperation therapy; biomechanics
肘關節(jié)尺側副韌帶的損傷是較常見的肘關節(jié)運動性損傷。急性尺側副韌帶斷裂可以引起肘關節(jié)內(nèi)側不穩(wěn)定［1］。對于這種情況，尤其是急性肘關節(jié)后脫位伴有尺側副韌帶損傷的治療，是急診手術修復還是保守治療，目前臨床上存在較大爭議。本研究通過建立兔急性肘關節(jié)尺側副韌帶損傷模型，在活體內(nèi)模擬韌帶損傷后修復與不修復的愈合過程，從生物力學中位移和應變率方面闡述二種治療方法的差異。
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材料與方法
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實驗材料與分組
用新西蘭兔81只，兔齡6個月左右，體重（2. 64±0. 38）kg，均為雄性，由上海交通大學醫(yī)學院提供實驗與飼養(yǎng)場所。完全隨機分為3組，27只暴露出右側副韌帶后，但不切斷，作為正常對照組(A)；27只為切斷右肘尺側副韌帶后隨即縫合韌帶(均于韌帶中央切斷)，稱韌帶縫合組(B)；27只切斷右肘尺側副韌帶后不縫合，稱為韌帶不縫合組(C)。分別在術后3、6、12周三個階段取材，進行生物力學檢測。
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手術方法
所有實驗兔均用3％戊巴比妥鈉耳緣靜脈給藥麻醉(30 mg／kg)。無菌條件下顯露尺側副韌帶，切斷不縫合組在韌帶中點使用手術刀片切斷后不縫合韌帶。切斷縫合組在韌帶中點切斷后縫合韌帶(單純縫合)，正常組切口和前兩組一樣，暴露出韌帶后隨即縫合切口，手術均為相同2位手術者操作。術后使用自制塑料夾板，將兔右肘固定在屈肘90°。術后5 d每日肌注青霉素20萬U，1周拆線。術后所有動物均無意外死亡。實驗組術后分3、6、12周共3次分批處死，每次以空氣注射法(約10 ml)處死動物，剝離除尺側副韌帶以外的所有軟組織，去除鷹嘴，獲得完整的肱骨-尺側副韌帶-骨標本，分別置于75％的酒精容器內(nèi)并貼標簽，儲存在-30℃的冰箱內(nèi)。
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生物力學實驗
試件安裝在專用夾具上，肘關節(jié)呈伸直位，固定好位置，確保韌帶的拉伸在垂直線上進行。整個夾具連同試件浸在37℃恒溫生理液中，以保持韌帶的生理活性(圖1)。使用INSTRON-COMPAQ(4411)生物力學測試儀檢測。
整個拉伸試驗過程是在計算機控制下進行的，實驗系統(tǒng)如圖2所示。試件經(jīng)過前期處理裝夾完畢后，負載前測出初始長度L0(mm)，由鍵盤輸出啟動命令，計算機首先向試驗機發(fā)出預調(diào)信號，預調(diào)速率為2. 5 cm／min，幅度為10％，次數(shù)為20次，然后休息30 min。再開始正式拉伸試驗，拉伸速率與預調(diào)時相同，在拉伸開始的同時，數(shù)據(jù)集錄器開始記錄由傳感器輸出的信號，數(shù)據(jù)采集速率為100次／s。設伸長量Li=終點長度L1-初始長度L0；應變率λi=伸長量Li／初始長度L0。
1. 4
統(tǒng)計學方法
數(shù)據(jù)處理應用統(tǒng)計學軟件Stata 7. 0，進行統(tǒng)計學處理，采用單因素方差分析，比較韌帶縫合組、韌帶不縫合組、正常組間的力學性能。各組數(shù)據(jù)均以±s表示，P
2
結
果
設無載荷時，試樣的初始長度為L0，終點長度為L1，伸長量Li=L1-L0，變形用伸長比λi(應變率)表示：λi=Li/L0。兔肘關節(jié)尺側副韌帶三種不同類型韌帶進行單軸拉伸試驗，其生物力學性質(zhì)中伸長量Li如表1及圖3所示，結果表明韌帶縫合組斷裂時的位移比不縫合組小30％，術后3、6、12周，統(tǒng)計顯示差別均有統(tǒng)計學意義(P0. 05)。這一結果顯示：韌帶切斷后不縫合較韌帶切斷縫合和正常組松弛，位移顯著增大。表1
兔肘關節(jié)三組韌帶生物力學性質(zhì)中伸長量Li比較
從韌帶的應變率λi來比較，見表2及圖4，結果表明韌帶縫合組應變率比不縫合組小31％，術后3周，統(tǒng)計顯示差別無統(tǒng)計學意義(P
兔肘關節(jié)三組韌帶生物力學性質(zhì)中應變率λi比較
3
討
論
肘關節(jié)是個十分和諧的關節(jié)，它完成多種功能時的動力和穩(wěn)定性，有賴于骨骼特有的幾何形態(tài)、復雜而又協(xié)調(diào)的肌肉收縮、韌帶和關節(jié)囊的制約。而韌帶具有傳遞載荷，保持關節(jié)穩(wěn)定和引導關節(jié)運動的功能［2］。肘關節(jié)的穩(wěn)定系統(tǒng)包括靜力穩(wěn)定系統(tǒng)(或稱結構性穩(wěn)定系統(tǒng))和動力穩(wěn)定系統(tǒng)［1］。Heim(1998)［3］首先提出結構性穩(wěn)定環(huán)，將肘關節(jié)分為4個柱即：內(nèi)側柱、外側柱、前柱、后柱。前柱包括冠狀突、肱肌、前關節(jié)囊；后柱包括鷹嘴突、三頭肌、后關節(jié)囊：內(nèi)側柱由尺側副韌帶、冠狀突、內(nèi)髁、或內(nèi)上髁組成；外側柱由橈骨頭、肱骨小頭和橈側副韌帶組成。此環(huán)如遭受破壞，肘關節(jié)穩(wěn)定性即下降。如X線顯示橈骨頭骨折時應該想到尺側副韌帶受到了損傷。
動力穩(wěn)定系統(tǒng)由跨越肘關節(jié)的肌和肌腱組成［1］，包括前臂屈肌群、伸肌群、旋前肌、旋后肌、肱二頭肌和肘肌。肌電研究發(fā)現(xiàn)肘內(nèi)側副韌帶復合體前束損傷后，橈側腕屈肌和旋前圓肌的收縮時相在投擲動作中會延遲。因此肘關節(jié)的穩(wěn)定性取決于關節(jié)內(nèi)外側副韌帶的完整性和肘關節(jié)周圍肌肉群的平衡。
肘關節(jié)尺側副韌帶是維持肘關節(jié)穩(wěn)定的主要結構［2］。尺側副韌帶復合體由前束、后束和橫束組成。尺側副韌帶前束是肘關節(jié)穩(wěn)定的主要結構，是肘關節(jié)抗外翻應力的主要結構。前束又可以分為前部和后部。Collaway［4］通過解剖28具新鮮尸體標本發(fā)現(xiàn)：前束是從肱骨內(nèi)髁的下部起始，而不是前部，止于緊靠尺骨關節(jié)面的淺表結節(jié)；后束是關節(jié)囊增厚形成；橫束為一緊貼尺骨面的纖維束，連接前束和后束在尺骨上的止點，其出現(xiàn)率約25. 9％。楊運平等認為橫束并不參與構成肘關節(jié)的尺側副韌帶的復合體。
由此可見，肘關節(jié)尺側副韌帶復合體是肘關節(jié)內(nèi)側穩(wěn)定的主要結構，它的損傷必然導致肘關節(jié)內(nèi)側不穩(wěn)定［5］。在肘關節(jié)扭傷、后脫位等損傷中，尺側副韌帶損傷十分多見，一旦尺側副韌帶損傷將導致肘關節(jié)內(nèi)側疼痛和外翻不穩(wěn)定，而損傷中又以尺側副韌帶前束最為常見，約為93%［6］。1946年Waris［7］首先認識并描述了尺側副韌帶的損傷，此后，許多學者注意到肘關節(jié)外傷后脫位常常伴有尺側副韌帶損傷。蔣協(xié)遠［8］報道的36例急性肘關節(jié)脫位患者尺側副韌帶均有不同程度的損傷。馬元璋于1982年報道了10例肘關節(jié)尺側副韌帶損傷后進行了修補。對于這種情況，尤其是急性肘關節(jié)后脫位伴有尺側副韌帶損傷的治療，是急診手術修復還是保守治療，目前臨床上存在較大爭議［8～ 10］。Josefsson［10］、Protzman、Roberts、Barnes(1978)、沈寧江等［11］(1990)認為：不管韌帶損傷程度，只要肘關節(jié)骨性穩(wěn)定存在，就足以保證關節(jié)囊及韌帶獲得愈合，非手術治療后肘關節(jié)不會存在外翻不穩(wěn)定，非手術治療和手術治療的結果無明顯差異，主要通過屈肘外固定，局部理療及口服藥物等治療；Azar、Andrew［12］、Kuroda、Watson-Jones、Jobe［13～ 14］、馬元璋等［11］認為：尺側副韌帶損傷后，兩斷端之間多少存在一些間隙，如不手術修補，將形成瘢痕愈合，這樣必然影響韌帶的抗張力強度和肘關節(jié)的穩(wěn)定性，減慢肘關節(jié)功能的恢復，肘關節(jié)功能必然較前下降，而且韌帶在松弛狀態(tài)下愈合，肘關節(jié)周圍肌群則失去韌帶緊張時所產(chǎn)生的神經(jīng)反射刺激而不收縮，影響肘關節(jié)穩(wěn)定［15～ 16］。
本研究通過建立兔急性肘關節(jié)尺側副韌帶損傷模型，在活體內(nèi)模擬韌帶損傷后修復與不修復的愈合過程，從生物力學中位移和應變率方面闡述手術修復與不修復急性肘關節(jié)尺側副韌帶損傷對肘關節(jié)穩(wěn)定性的影響，結果發(fā)現(xiàn)韌帶縫合組斷裂時的位移比不縫合組小30％，術后3、6、12周，統(tǒng)計顯示差別均有統(tǒng)計學意義(P0. 05)。這一結果顯示：韌帶切斷后不縫合較韌帶切斷縫合和正常組松弛，位移顯著增大。從韌帶的應變率(伸長比)來比較，表明韌帶縫合組應變率比不縫合組小31％，術后3周，統(tǒng)計顯示差別無統(tǒng)計學意義(P
綜上所述，作者認為對于尺側副韌帶輕度損傷的病人，如僅僅前后斜束部分撕裂傷，癥狀多較輕，被動肘外翻畸形亦輕或無，可以采用非手術治療；對于有證據(jù)表明韌帶完全性撕裂，癥狀嚴重，被動肘外翻畸形明顯，影響日常生活，特別是對肘關節(jié)功能有較高要求的患者，如投擲類運動員，可考慮手術治療恢復肘關節(jié)的穩(wěn)定性。
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第4篇：肌腱和韌帶的生物力學范文
【關鍵詞】 韌帶損傷
膝關節(jié)創(chuàng)傷或脫位常合并十字韌帶損傷，對此類損傷的早期手術修復十字韌帶十分重要，如能早期得到修復，十字韌帶的功能影響不大，否則造成韌帶的萎縮、吸收而失去修復的機會，勢必要進行十字韌帶的重建。在十字韌帶的重建中，前十字韌帶更為重要，前十字韌帶（ACL）重建術是一種常見的手術，雖然其優(yōu)良率達到75%～90%，但仍有部分患者療效欠佳，主要為膝關節(jié)持續(xù)疼痛，關節(jié)活動度減少及殘留或復發(fā)前向不穩(wěn)。近十年間我們行前十字韌帶重建術30例，隨訪27例，現(xiàn)報告如下。
1 臨床資料
本組患者30例，男23例，女7例，年齡最小19歲，最大56歲，平均31.2歲，左膝18例，右膝11例，雙膝1例，手術距受傷時間3個月～15年，平均1.2年，移植物的類型為:髂脛束6例，髂脛束+碳素纖維9例，半腱肌肌腱9例，髕腱6例。術后獲得隨訪者27例，隨訪時間2～6年。
2 治療結果
結果為:優(yōu)13例、良9例、可3例、差2例，優(yōu)良率為81.5%。優(yōu):關節(jié)伸屈活動自如，膝關節(jié)穩(wěn)定，無疼痛癥狀。良:關節(jié)伸屈活動正常，膝關節(jié)稍有前向不穩(wěn)，劇烈活動后輕度疼痛?？?關節(jié)伸屈活動輕度受限，膝關節(jié)仍有前向不穩(wěn)，重體力活動后疼痛。差:其中1例與術前相比無變化，1例尚不如術前。其優(yōu)良率為81.5%，與文獻報道的結果75%～90%基本相符。2例效果差的患者移植物均為髂脛束。
3 討論
導致ACL重建失敗的原因包括:（1）術前因素:如關節(jié)不穩(wěn)定的程度，半月板及關節(jié)軟骨的損傷;（2）術中因素:移植物的選擇，髁間切除成形不當，股骨和脛骨隧道位置不良，移植物張力不佳和固定不妥;（3）術后因素:移植物在骨隧道處愈合不佳，康復訓練不良和再次創(chuàng)傷。術前因素主要為手術的時機。爭取早診斷，早手術是提高療效的最佳方法，本文著重闡述ACL重建失敗的術中因素。
3.1 移植物的選擇 ACL損傷可用不同的材料進行重建，如髕腱、半腱、半膜肌腱、髂脛束+碳素纖維、闊筋膜、跟腱等 ［1］ 。采取何種材料主要考慮一定形態(tài)、大小和移植物的強度，移植物的愈合過程，供區(qū)的損害程度以及移植后能否建立與正常韌帶組織相似的附著點。正常人ACL的斷裂負荷為2160N ［1］ ，理想的移植物應能滿足這個強度，在日?；顒又蠥CL能承受445N的力，這也是移植物應有的最小負荷界限。力學實驗表明10mm的髕腱強度為2791N，股薄肌肌腱單股為889N，半腱肌肌腱單股為1484N，將股薄肌肌腱或半腱肌肌腱折成雙股或髂脛束+碳素纖維均可大大增加其強度，可達3879N。擬選用的移植物在理論上講其強度應大于或等于正常ACL的強度，動物實驗表明移植物隨時間的進展強度逐漸下降，3年后僅為正常韌帶強度的10%～50% ［2］ ，認清這一點對選擇移植物及判斷患者術后膝關節(jié)運動功能大有幫助。
目前較為常用的有兩端帶有骨塊的髕腱，半腱肌和半膜肌肌腱，闊筋膜的強度較弱，已較少使用，而闊筋膜加碳素纖維采用較多，經(jīng)臨床應用效果較好，髕腱具有強度大，兩端骨與骨固定的優(yōu)點，但取髕腱后供區(qū)常易引起并發(fā)癥。股薄肌肌腱和半腱肌肌腱也具有良好的強度，但兩端為軟組織與骨固定，不能形成正常的韌帶附著點結構，在臨床效果方面，使用髕腱和半腱肌肌腱似乎沒有大的差別，但近年來的一項多中心研究表明，髕腱重建ACL恢復膝關節(jié)穩(wěn)定及傷前運動水平的可能性較半腱肌和半膜肌肌腱大20%。為了保持一定強度，髕腱移植物不能取的太細（<10mm），否則移植物易斷裂;但也不能太粗，否則導致ACL髁間窩撞擊。
ACL重建也可采用異體組織移植，可避免供區(qū)并發(fā)癥及減少術后膝關節(jié)前向不穩(wěn)及疼痛等優(yōu)點。異體組織物在強度、移植后再血管化、臨床效果方面與自體移植物沒有太大差別，但移植物的韌帶化重塑過程較慢，且有排異反應及傳染疾病之虞。用人工韌帶重建后近期膝關節(jié)穩(wěn)定性尚可，但遠期療效不佳是人工材料碎片導致并發(fā)癥較多。利用髂脛束包裹碳素纖維合用，即能達到關節(jié)的穩(wěn)定性，又可使韌帶化重塑過程加快，保證了遠期療效。
3.2 骨隧道的位置 正常ACL的股骨附著點位于股骨外側髁內(nèi)側面的后方，脛骨附著點位于髁間棘的前方，根據(jù)膝關節(jié)運動學“十字韌帶四桿連接理論”，前后十字韌帶構成交叉部分，在膝關節(jié)生理活動范圍內(nèi)，無論膝關節(jié)屈伸度數(shù)如何，前后十字韌帶總是保持等長 ［3］ ，所以在ACL重建時，移植物在膝關節(jié)屈伸活動中是膝關節(jié)韌帶重建術的一個重要生物力學原則，而移植物的等長是由股骨和脛骨隧道的位置決定的。
研究表明，在膝關節(jié)被動活動時，移植物的長度改變不能>3mm。如果放置移植物的隧道位置不妥，重建的韌帶不等長，一方面可過度限制膝關節(jié)活動而致部分屈伸功能喪失;另一方面在屈伸活動時移植物被過度拉長甚至斷裂，導致重建的ACL失敗。重建理想的骨隧道位置是即能消除膝關節(jié)不穩(wěn)，又不會引起移植物的過度張力。如果移植物韌帶化重塑過程延長，則導致移植物永久性延長，引起關節(jié)不穩(wěn)。
3.2.1 股骨隧道理想的位置 生物力學研究表明，放置移植物的股骨隧道位置是決定移植物等長的主要因素，ACL在功能上可分為前內(nèi)束和后外束，在新建時不可能完全恢復ACL正常的等長性和張力。因為前內(nèi)束在ACL的等長性起決定作用，所以大部位重建術試圖恢復前內(nèi)束的等長性。根據(jù)這個目的，股骨隧道應位于髁間窩外側壁后上方，相當于ACL附著處的最后點，使得移植物在屈伸時長度變化最小，股骨隧道的位置應選在髁間窩頂?shù)?1點或1點處，骨隧道要盡可能的偏后。股骨隧道靠前或靠下即使幾 個毫米均可使移植物在屈膝時拉長，張力增加，選擇股骨隧道最常見的錯誤是太靠前。假定股骨隧道的位置是在等長點上，那么靠前的股骨隧道會使膝關節(jié)在屈曲時股骨和股骨隧道間的距離增加，致重建的ACL斷裂 ［4］ 。股骨隧道位置太高使移植物在膝關節(jié)完全屈曲時松弛大約10mm，完全伸直時緊張。重建的ACL股骨附著點太靠后，如采用“越頂”技術時沒有在股骨外側髁后上方形成一個溝槽而是簡單地越過外側髁的后上方，這樣會使重建的ACL在伸直時緊張屈曲時松弛。
3.2.2 脛骨隧道的位置 與股骨隧道不同，脛骨隧道的等長區(qū)域在平坦的脛骨平臺的矢狀面上相當大，即脛骨隧道的位置對移植物在膝關節(jié)屈伸活動時長度的改變影響不大，但脛骨隧道位置不當可致移植物發(fā)生髁間窩撞擊。假定股骨隧道位置位于等長位置，脛骨位置太靠前，屈曲膝關節(jié)時移植物就會緊張，使屈膝受限，更嚴重的是在伸膝時造成移植物于髁間窩頂發(fā)生撞擊，脛骨隧道位置偏外可導致移植物碰撞髁間窩的外側壁，久之則使膝關節(jié)松弛，導致滑膜炎。理想的脛骨隧道位置應放在ACL下止點的后1/2處。
3.2.3 骨隧道邊緣修整 將骨隧道邊緣修整圓滑也很重要，因為移植物反復與銳利的邊緣碰撞可導致斷裂，特別是在股骨隧道和脛骨隧道的后緣，隧道的方向也對移植物的摩擦有影響，隧道的位置越垂直于脛骨平臺面，移植物在出骨隧道的角度越大，移植物在此處承受的應力也越大。因此隧道的出孔盡量平行于脛骨平臺面。
3.3 重建的ACL髁間窩撞擊 前后十字韌帶位于股骨髁間窩內(nèi)，股骨髁間窩的頂與股骨的縱軸形成40°角，正好和ACL上下附著點連線與股骨的縱軸所形成的角度一致。當膝關節(jié)伸直時ACL的前面恰與股骨髁間窩的頂相接觸。重建的ACL在髁間窩發(fā)生撞擊被認為是ACL重建失敗的常見原因。移植物發(fā)生撞擊可在髁間窩頂或外側壁，前者多由于脛骨隧道太偏前所致;后者由于脛骨隧道偏外或髁間窩外側壁有大的骨質(zhì)造成。
此外，重建的ACL使髁間窩內(nèi)容物增加也是發(fā)生撞擊的原因，而髁間窩狹窄可致重建的ACL發(fā)生撞擊和磨損，久之則致韌帶松弛，移植物的撞擊也是導致患者疼痛及伸膝受限的原因。實驗發(fā)現(xiàn)，脛骨隧道偏前，重建ACL在髁間窩發(fā)生撞擊可使移植物與髁間窩的接觸壓力增加。反復碰撞的移植物在MRI下顯示高信號，意味著水分含量增加，而韌帶中水分的增加與強度成反比，提示移植物的撞擊可使其強度減弱。
許多研究試圖建立髁間窩成形時骨切除的尺度，為了防止移植物碰撞髁間窩頂，在髁間窩成形時至少應去除3mm厚的骨質(zhì)。Howell等認為髁間窩頂成形時去除骨質(zhì)的多少取決于重建ACL脛骨隧道的位置，骨隧道的位置越偏前，髁間窩頂成形時去除的骨質(zhì)就越多，但是，髁間窩頂成形時應該避免去除過多骨質(zhì)，以免膝關節(jié)屈曲時，特別是屈曲>90°時，髕股關節(jié)發(fā)生功能障礙。因此，為了避免移植物髁間窩撞擊，寧可將脛骨隧道稍偏后也不要在髁間窩頂去除過多的骨質(zhì)。
3.4 移植物張力 在重建ACL時，移植物初始張力對膝關節(jié)的運動有重要的影響，初始張力過小，不足以維持膝關節(jié)的穩(wěn)定性，張力過大又限制了膝關節(jié)的活動，并可在以后的活動中由于過分牽拉移植物而導致其斷裂。此外，初始張力對移植物在骨隧道處的愈合亦有影響。
研究表明張力過大影響移植物的生物學重塑過程，同時張力過大增加了關節(jié)軟骨的接觸應力，不但導致軟骨的退行性改變，還可以導致一種少見的并發(fā)癥???髕下攣縮綜合征（膝關節(jié)屈伸功能明顯受限伴有髕骨明顯下陷，病理改變?yōu)轶x股關節(jié)面粘連，低位髕骨，治療需做關節(jié)內(nèi)和關節(jié)外松解），發(fā)生該并發(fā)癥可能使膝關節(jié)功能較重建ACL前更差。目前尚不知重建ACL時移植物的理想初始張力，研究表明，重建ACL的張力取決于移植物材料本身的剛度和粘彈性，固定時給予初始張力及固定時膝關節(jié)的位置，但這些因素之間的關系仍不明了。來自不同的組織移植物，如髕腱、半腱肌肌腱或髂脛束+碳素纖維等，其最佳的初始張力是不同的。由于移植物材料均為粘彈性物質(zhì)，具有蛻變和應力松弛的特性，也就是當應力維持在一定值時，隨著時間的延長移植物的應變逐漸增加，或者應變保持不變，移植物的應力逐漸減小。
所以，有學者建議在固定移植物前，先給予移植物一定的預張力，屈伸膝關節(jié)15～20次，然后再調(diào)整張力，固定移植物，如果不給移植物一定的預張力，固定后其張力下降30%。移植物的張力還取決于膝關節(jié)屈伸的角度，在完全伸直位或完全屈曲狀態(tài)下，移植物承受的張力最大，屈曲30°～45°時張力最小。一般移植物應在屈膝25°左右固定為妥。
3.5 移植物的固定 在ACL重建早期，移植物兩端固定處是力學的薄弱點，牢固的固定對防止移植物在隧道處滑脫和滿足早期功能鍛煉的需要是很重要的，特別是在術后的前2個月內(nèi)，一旦移植物在骨隧道處愈合，移植物的斷裂多發(fā)生在實質(zhì)部。
常用的固定方法有干涉螺釘（intorference screw）齒壓釘（washers）栓樁法（posts）等，上述各種方法如應用正確，均可 獲得可靠的固定。
使用干涉螺釘時其直徑、長度及安放角度對穩(wěn)定性有直接影響，對標準的10mm骨隧道使用直徑9mm的干涉螺釘固定骨?髕腱?骨，移植物產(chǎn)生的抗張強度為475N，同樣情況下使用直徑7mm的干涉螺釘，其抗張強度明顯下降。一般脛骨隧道固定處較股骨隧道處薄弱，故在脛骨隧道處要考慮使用粗的干涉螺釘。
干涉螺釘應從皮質(zhì)側方進入，并與骨塊平行，這樣既可使移植物盡量靠后，又可防止骨隧道后方破裂，干涉螺釘?shù)拈L度應與骨塊長度一致，使骨塊得到均衡的擠壓力。如螺釘過短，未得到擠壓部分的骨塊，未愈合前因牽拉而易折斷;過長可能對韌帶產(chǎn)生切割傷。脛骨隧道比較靠近脛骨平臺表面，應用干涉螺釘時要防止隧道脹裂，平臺破裂?？傊?，對前十字韌帶重建術中失敗的主要原因進行了分析，我們認為術中失敗的原因為:（1）與移植物的選擇類型有關，該組報道認為重建前十字韌帶以選擇髕腱、髂脛束加碳素纖維果可靠;（2）與骨髓的位置有關，特別強調(diào)股骨隧道的理想位置決定了移植物在膝關節(jié)伸屈活動時移植物張力，是手術成功的關鍵，脛骨隧道的位置決定了術后是否發(fā)生移植物與髁間窩之間發(fā)生撞擊，是決定術后是否發(fā)生并發(fā)癥及遠期療效的關鍵;（3）術后注意防止重建的ACL髁間撞擊，認為寧可讓脛骨隧道盡量靠后并與平臺盡量平行，以減少去除髁間窩的過多骨質(zhì)。
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第5篇：肌腱和韌帶的生物力學范文
[關鍵詞] 扁平足；手術治療；進展
[中圖分類號] R682.1+6 [文獻標識碼] A [文章編號] 1674-4721（2015）08（a）-0015-03
長期以來，扁平足一直缺乏一個國際公認的確切定義，其主要臨床表現(xiàn)為前足外展、后足外翻、足弓降低或消失，足部骨骼肌之間的正常作用和排列丟失[1]。扁平足的分類亦較多，目前普遍接受的是根據(jù)形成特點分為可塑性和僵硬性扁平足[2]；根據(jù)形成時間分為先天性和后天性扁平足。隨著人們生活水平及要求的提高，扁平足的治療一直是足外科醫(yī)生所努力的方向。
1 扁平足的解剖概要及病程
足弓主要依靠不同形態(tài)的骨結構相互連接，再依靠關節(jié)囊、韌帶、肌肉肌腱等維持，以適應任何動作。內(nèi)側弓由跟骨，距骨，足舟骨，第1、2、3楔骨及第1、2、3跖骨組成，內(nèi)側弓高，活動度大；外側弓由跟骨、骰骨及第4、5跖骨組成，外側弓低，活動度相對較小。維持足弓的韌帶有跟舟韌帶（彈簧韌帶）、跖腱膜、內(nèi)側三角韌帶、跖側長短韌帶等。肌肉主要有脛骨后肌、腓骨長短肌、脛骨前肌等。正常的足弓在功能上具有可屈性，能夠適應不同的路面結構，亦有堅韌性，以便在離開地面時有一定的推力，因此在解剖上任何一個結構或多個結構的病變，都會對足的構成及穩(wěn)定性產(chǎn)生影響。Arangio等[3]的研究顯示，足部后側人體負重力線一旦發(fā)生改變，那么足弓的頂點及距舟關節(jié)所受的剪刀力量將增大，最易在此處發(fā)生病變，導致足弓下陷，變短，而足弓變短又可導致脛骨前后肌及足弓周圍韌帶的松弛，進而加重扁平足的形成。
2 扁平足的治療
目前，早期扁平足及青少年兒童可塑性扁平足大部分可通過非手術治療獲得滿意效果。非手術治療主要包括適當?shù)捏w育鍛煉[4]、穿矯形鞋、手法矯形后石膏外固定、各種支具矯形等，而本文主要概述扁平足外科治療方法的最新研究進展。
2.1 軟組織轉移修復術
脛后肌腱功能障礙是引起成人后天性扁平足的最常見原因[5]，因此肌腱轉位重建脛后肌功能是最主要的軟組織手術方法，其使用最多的轉位肌腱是趾長屈肌腱[6]，其手術方法為：在趾長屈肌腱未分叉前，其與拇長屈肌腱相交叉處將其切斷，遠端縫合于拇長屈肌腱，近端直接縫合于脛后肌止點，為了牢固起見，近端可經(jīng)舟骨結節(jié)上的骨隧道縫合于趾長屈肌腱自身或舟骨結節(jié)周圍的軟組織[7-8]。此術式加強了脛后肌腱的力量，對足弓的穩(wěn)定性有一定作用，可以減輕患者癥狀，缺點是術后石膏固定時間較長（10周），且不能從根本上糾正扁平足畸形，且有一定的復發(fā)概率。
拇長屈肌腱轉位是重建脛后肌腱功能的另一種方法，主要原因是其粗大，力量強[9]，但其術后易導致足趾抓地能力下降，前足旋后畸形等，故臨床上很少單獨采用此術式。其他如腓骨短肌轉位、脛前肌轉位、內(nèi)側三角韌帶修復、跟舟韌帶（彈簧韌帶）修復、跟腱延長[10]等亦是軟組織手術的可選方法。
2.2 骨性手術
跟骨內(nèi)側移位截骨術是目前臨床上最常用的骨性手術方式，其是將外翻的后跟在跟骨后部截骨并轉移至小腿負重軸之下融合固定。手術時在外踝下方、跟骨結節(jié)外側，以垂直足底面45°的方向將跟骨后約1/3截下，然后向內(nèi)側移位約1.0 cm，用兩枚松質(zhì)骨螺釘將截下的跟骨結節(jié)固定在垂直于截骨平面稍偏向外側方向的跟骨上[11]，術后石膏固定約4周。術中要注意保護好腓骨長短肌腱及腓長神經(jīng)，螺釘不能透過關節(jié)面，移位時防止內(nèi)側血管神經(jīng)受壓。該手術方式能夠可靠地糾正扁平足跟骨外翻畸形，恢復內(nèi)側縱弓，減輕跟舟韌帶及內(nèi)側韌帶的勞損，改善足的負重和足踝部的生物力學特征[12]，能明顯改善患者癥狀。
外側柱延長術可以糾正前足外展、后足外翻畸形，恢復內(nèi)側弓高度。這個作用是踝關節(jié)內(nèi)側韌帶和跖筋膜共同作用的結果。目前外側柱延長根據(jù)不同的截骨平面，亦有多種術式，如跟骰關節(jié)撐開植骨融合術、Evans截骨術、Hintermann截骨術。Evans截骨術是Evans于1975報道，該術式截骨平面位于跟骰關節(jié)近端約1.0 cm，取適量髂骨植骨，撐開固定，從而延長外側柱。Hintermann于1999年報道了Hintermann截骨術，該術式使截骨線后移至跗骨竇，截骨平面平行于距下關節(jié)面前緣。Hintermann截骨術避免了Evans截骨術可能對跟骨關節(jié)面、跟舟韌帶、腓骨肌腱的破壞及跟骨前結節(jié)的不穩(wěn)定，且該手術操作相對簡單、骨質(zhì)被撐開時不易破碎、植骨固定牢靠。無論何種手術方式，撐開截骨植骨的外側柱延長術能很好地糾正外翻畸形，使前足內(nèi)收、中足旋后、跟骨內(nèi)翻、距舟關節(jié)跖屈，恢復距跟正常排列，最大限度地保護足的正常功能，在臨床上亦普遍采用。
距下關節(jié)制動術主要是應用于青少年柔韌性扁平足的一種方法[13]，是在跗骨竇處填充各種內(nèi)置物，抬高距骨，限制跟骨外旋及距骨內(nèi)旋的活動度[14]，保證動態(tài)下維持其正常解剖結構[15]，從而矯正足弓。Vogler根據(jù)生物力學性能將目前臨床運用的內(nèi)置物分為自鎖型、軸向改變型、擠壓阻擋型，其主要為聚乙烯、鈦合金或高分子材料。此方法的優(yōu)點是創(chuàng)傷小、手術操作簡單、不破壞骨質(zhì)結構、取出內(nèi)植物后對距下關節(jié)活動無明顯影響，不會發(fā)生不可逆的后果[16]，但其也有一定的并發(fā)癥，如跗骨竇疼痛（這也是術后患者取出內(nèi)置物的主要原因）、制動裝置的松動及脫出、矯正不良等，因此應用此手術主要是嚴格的適應證選擇和手術操作技巧，最好的適應證是合并有神經(jīng)肌肉疼痛的有癥狀扁平足兒童患者。兒童扁平足的早期干預對其足踝的發(fā)育至關重要[17]，但此項技術在我國開展的時間不長，其遠期效果有待觀察[18]。最近Graham等[19]報道了一種以跗骨竇處置入HyProCure距下關節(jié)穩(wěn)定器為特點的手術方式，稱為距下關節(jié)穩(wěn)定術，其主要是傳統(tǒng)內(nèi)置物的改進，但能明顯降低距下關節(jié)制動術后的并發(fā)癥發(fā)生率，解冰等[20]采用此術式治療士兵柔韌性扁平足取得了良好效果。
關節(jié)融合術是通過重新排列扁平足畸形中異常的骨間關系，使骨間關節(jié)固定維持足弓的穩(wěn)定性，消除前足外展、后足外翻、距下關節(jié)及距舟關節(jié)半脫位的一種方法[21]。其手術方式有單關節(jié)融合術（包括距下關節(jié)、距舟關節(jié)、跟骰關節(jié)、舟楔關節(jié)）、二關節(jié)融合術、三關節(jié)融合術、全關節(jié)融合術，其中三關節(jié)融合術臨床應用較多。具體的手術方法如下：采用足背前外側切口（亦可采用外踝下方至距舟關節(jié)外側弧形切口或足背內(nèi)外側雙切口），依次暴露跟骰關節(jié)、距舟關節(jié)、距下關節(jié)，按預先方案行截骨，再用中空螺釘固定距下關節(jié)、距舟關節(jié)，微型鋼板固定跟骰關節(jié)，術后石膏外固定八周。術中注意保護足背動脈、足背皮神經(jīng)、脛后動靜脈，截骨時楔形基底面必須在內(nèi)側，以便固定時糾正前足外展、后足外翻，截骨不能過多，必要時可植骨[22]。Jarde等[23]等通過隨訪發(fā)現(xiàn)行三關節(jié)融合術后發(fā)生骨不連及鄰近關節(jié)骨性關節(jié)炎的發(fā)生率較高，所以根據(jù)不同病例發(fā)生病變部位的不同，選擇性使用不同關節(jié)融合，對預后至關重要。
3 小結
扁平足的手術治療方式多種多樣，在實際臨床中很少采取一種手術方式，多聯(lián)合使用上述多種方式進行，如趾長屈肌腱轉位+跟骨內(nèi)移截骨術、跟骨內(nèi)移截骨術+距下關節(jié)融合術、外側柱延長術+距下關節(jié)融合術、外側柱延長+跗骨間融合+脛前肌轉位[24]、外側柱延長+內(nèi)側軟組織重建[25]等。無論采取何種手術方式，其目的是糾正畸形，減輕臨床癥狀，但扁平足治療的遠期效果仍然不盡人意，所以這仍將是骨科醫(yī)生們努力的方向。
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第6篇：肌腱和韌帶的生物力學范文
[關鍵詞] 前交叉韌帶；關節(jié)鏡；腓骨長?。恢亟?/p>
[中圖分類號] R687 [文獻標識碼] B [文章編號] 1673-9701（2016）23-0056-03
[Abstract] Objective To investigate the early clinical effect of anterior cruciate ligament reconstruction with the peroneus longus tendon under arthroscopy. Methods From April 2013 to September 2015，25 patients of anterior cruciate ligament injuries were treated with peroneus longus tendon under arthroscopy. All patients were evaluated in the following objective indexes after the operation respectively， including clinical evaluations of knee joint，Lysholm knee score and the American Orthopedic Foot and Ankle Society ankle-hind foot scale（AOFAS）. Results All patient got bone union，a follow-up of 10-22 months were done in the 25 patients， the average 14.7 months. The Lachman test and front of knee was negative， no knee joint relaxation or extension-restriction was found. In accordance with criteria for assessing the efficacy of Lysholm and 6 months after surgery， excellent in 13 cases， good in 10 cases， and fair in 2 cases， the excellent and good rate of 92.0%. Postoperative Lysholm knee function scores were significantly higher than the preoperative， the differences were statistically significant（P0.05）. Conclusion Reconstruction of anterior cruciate ligament with peroneus longus tendon under arthroscopy can achieve excellent clinical results， And its resection has no major influence for ankle joint .
[Key words] Anterior cruciate ligament； Suture anchors； Peroneus longus tendon； Reconstruction
前交叉韌帶損傷是膝關節(jié)最常見的損傷之一，據(jù)統(tǒng)計，一般人群中前交叉韌帶損傷的發(fā)病率達38/10萬，運動量大的年輕人發(fā)病率更高[1]。前交叉韌帶損傷常導致膝關節(jié)不穩(wěn)，影響膝關節(jié)功能，加速關節(jié)炎的進展[2，3]。因此，對前交叉韌帶損傷的患者，關節(jié)鏡下重建前交叉韌帶是臨床公認的治療方法。但目前臨床上對重建材料的選擇存在爭議。2013年4月～2015年9月，我科收治前交叉韌帶損傷患者25例，關節(jié)鏡輔助下取自體腓骨長肌腱重建膝關節(jié)前交叉韌帶，臨床效果滿意，現(xiàn)報道如下。
1 資料與方法
1.1一般資料
選取2013年4月～2015年9月于我科收治的膝關節(jié)前交叉韌帶損傷患者25例，其中男13例，女12例；年齡21～50歲，平均31.3歲；左側12例，右側13例；受傷機制：運動傷10例，車禍傷9例，摔傷6例；所有患者術前行膝關節(jié)MRI，明確前交叉韌帶損傷，經(jīng)關節(jié)鏡下確定前交叉韌帶斷裂需重建者；排除合并骨折及其他韌帶損傷的患者。其中合并半月板損傷8例，軟骨損傷2例。本組患者傷后6 d～3個月行手術治療。
1.2 手術方法
采用腰硬聯(lián)合麻醉，常規(guī)使用止血帶，行前抽屜試驗及Lachman試驗檢查均為陽性。采用膝關節(jié)標準前內(nèi)側、外側入路，沖洗關節(jié)腔，關節(jié)鏡下有序探查關節(jié)腔，檢查半月板及軟骨損傷情況，確認前交叉韌帶斷裂。在第5跖骨基底向近端做長約2～3 cm的切口，解剖出腓骨長肌，在腓骨長肌止點上約1 cm處切斷，將殘端與腓骨短肌編制縫合。取腱器套住腓骨長肌推向近端，切取腓骨長肌長約25～28 cm，將殘端與周圍組織縫合，所取肌腱編制縫合備用。編制好的肌腱用15磅拉力預張10 min。關節(jié)鏡下處理伴有的半月板及軟骨損傷。屈膝90°，前交叉韌帶脛骨定位器定位于前交叉韌帶殘端中心，制備脛骨骨隧道。通過前內(nèi)側切口，將前交叉韌帶股骨定位器定位于前交叉韌帶股骨止點中心，右膝關節(jié)約10點，左膝關節(jié)約2點方向，制備股骨骨隧道。將編制肌腱使用高強度線由脛骨骨隧道內(nèi)引入，從股骨骨隧道內(nèi)引出，上下止點均用可吸收擠壓螺釘固定。探勾檢查前交叉韌帶的張力。術后行前抽屜試驗及Lachman試驗檢查，均為陰性。
1.3術后處理
術后患肢彈力繃帶加壓包扎，膝關節(jié)支具伸直位固定。麻醉清醒后即開始行股四頭肌收縮及踝泵功能鍛煉。術后1周開始CPM機輔助患肢鍛煉，術后2周膝關節(jié)被動活動度達90°。術后4周開始膝關節(jié)支具保護下部分下地活動，術后6周可過度到完全負重。術后3個月內(nèi)膝關節(jié)可調(diào)式支具保護下地活動，術后3個月可去除支具，逐漸恢復日?；顒?。術后半年通過Lysholm評分評估患者膝關節(jié)的功能，通過AOFAS踝關節(jié)功能評分評估踝關節(jié)功能。
1.4 療效評價
Lysholm膝關節(jié)功能評分評分包括膝關節(jié)不穩(wěn)定、跛行、絞鎖、上下樓、腫脹、下蹲、疼痛以及需要支持等8方面，總分100分。積分95分及以上為優(yōu)秀，94～85分為良好，84～65分為尚可，
1.5 統(tǒng)計學處理
使用SPSS17.0統(tǒng)計學軟件行分析，術前及術后膝、踝關節(jié)功能評分的計量資料比較使用t檢驗。P
2 結果
本組手術時間65～90 min，平均74.5 min。切口均一期愈合，無并發(fā)癥的發(fā)生。所有病例均獲得隨訪，隨訪時間10～22個月，平均14.7個月，前抽屜試驗及Lachman試驗陰性，無膝關節(jié)不穩(wěn)癥狀，術后根據(jù)Lysholm膝關節(jié)功能評分評估，優(yōu)13例，良10例，可2例，優(yōu)良率92.0%。術后Lysholm膝關節(jié)功能評分明顯高于術前，差異有統(tǒng)計學意義（P0.05）。
3 討論
重建前交叉韌帶的移植物主要包括三大類，即同種異體肌腱、人工韌帶及自體肌腱[6，7]。同種異體肌腱雖然使用方便，但其有傳播疾病的風險，存在排斥反應，且愈合時間長，不利于術后康復鍛煉，更因其供源較少，因此在臨床上應用有限[8]。人工韌帶組織相容性差，不利于愈合，且彈性差，易出現(xiàn)疲勞斷裂，其遠期效果尚不確切[9]。目前在臨床上最常用的是自體肌腱。自體肌腱包括：骨-髕腱-骨、股四頭肌、N繩肌。骨-髕腱-骨早期被認為是治療前交叉韌帶損傷的金標準[10]，但經(jīng)過長期的隨訪發(fā)現(xiàn)，取腱后易出現(xiàn)髕前疼痛、繼發(fā)髕骨骨折、髕骨關節(jié)炎、髕腱斷裂、股四頭肌萎縮等并發(fā)癥[11]。股四頭肌取腱時創(chuàng)傷大，常在翻修手術中使用。N繩肌是目前臨床上常用的移植物，但取腱時易損傷隱神經(jīng)，且N繩肌屬于膝關節(jié)內(nèi)側穩(wěn)定結構的一部分，對伴有內(nèi)側副韌帶損傷或膝關節(jié)多發(fā)韌帶損傷的患者，取腱后易出現(xiàn)膝關節(jié)不穩(wěn)，影響膝關節(jié)功能。
理想的移植物主要包括以下三方面條件：①取腱簡單；②具有足夠的長度和強度；③切除后對供腱區(qū)不會產(chǎn)生嚴重影響。腓骨長肌在解剖學和生物力學上有足夠的長度及強度，常被用作修復跟腱等移植肌腱，但將腓骨長肌作為重建前交叉韌帶移植材料的報道較少[12]。左立新等[13]對腓骨長肌與前交叉韌帶的解剖學形態(tài)及生物力學特性方面進行比較，認為腓骨長肌在這兩方面可滿足前交叉韌帶重建的需要。史福東等[14]通過研究發(fā)現(xiàn)，雙股腓骨長肌有足夠的長度、強度，且其極限拉伸強度及剛度均大于前交叉韌帶，可作為重建前交叉韌帶的理想移植物。吳市春等[15]在關節(jié)鏡輔助下取自體腓骨長肌重建前交叉韌帶26例，隨訪表明術后膝關節(jié)功能及患者的主觀滿意度優(yōu)于N繩肌。在本次研究中，采用腓骨長肌作為移植物，術后膝關節(jié)功能恢復良好。腓骨長肌遠離膝關節(jié)，可避免對膝關節(jié)周圍組織的進一步損傷，避免破壞膝關節(jié)的穩(wěn)定結構，對伴有內(nèi)側副韌帶損傷、多發(fā)韌帶損傷、鵝足區(qū)皮膚擦傷等不適合取N繩肌的患者，可選擇腓骨長肌。
腓骨長肌的主要功能是外翻和跖屈，維持踝關節(jié)穩(wěn)定及足弓的形態(tài)。一項對踝關節(jié)外翻影響因素的研究表明，腓骨短肌較腓骨長肌更重要，腓骨短肌是維持踝關節(jié)外翻的主要肌腱[16]。左立新等[17]研究顯示取出腓骨長肌后，足部橫弓寬度、縱弓寬度和頂角均無明顯改變，證實切取腓骨長肌對足弓的靜力學結構無明顯影響。在本次研究中，術后無取腱區(qū)疼痛，無足弓塌陷，踝關節(jié)功能良好，踝關節(jié)功能評分較術前無明顯差異，提示切除腓骨長肌對踝關節(jié)功能無明顯影響。
綜上所述，關節(jié)鏡輔助下自體腓骨長肌移植重建前交叉韌帶，術后膝關節(jié)功能恢復良好，且對踝關節(jié)功能無明顯影響。
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第7篇：肌腱和韌帶的生物力學范文
【關鍵詞】關節(jié)鏡 半腱肌腱 股薄肌腱 內(nèi)側髕股韌帶重建 職稱論文
髕骨復發(fā)性脫位可發(fā)生于嚴重的首次髕骨脫位之后，但更常發(fā)生于伴有一種或多種潛在解剖異常的膝關節(jié)，這些異常使髕骨易于發(fā)生脫位或半脫位。目前手術治療的方法很多，我院自2007年至2012年2月間對18例髕骨復發(fā)性脫位患者進行了自體半腱肌、股薄肌腱“U”型固定重建內(nèi)側髕股韌帶（MPFL）的手術治療，取得了良好的臨床效果，總結報告如下。
1臨床資料和方法
1.1一般資料
本組18例，男6例，女12例。年齡14歲～45歲。其中雙膝12例，單膝6例，有明確的外傷史后出現(xiàn)髕骨復發(fā)性脫位的8例，無明確的外傷史并雙膝復發(fā)性髕骨脫位10例，最長時間有10年，合并髕骨撕脫骨折2例。術前常規(guī)行膝關節(jié)正側位、髕骨軸位X光片檢查，有急性外傷史的常規(guī)行膝關節(jié)MRI或CT檢查。術前行髕骨外推試驗、髕骨外推恐懼試驗、髕骨傾斜試驗，Q角測量、Caton指數(shù)等檢查，并行Lysholm 膝關節(jié)評分。
1.2手術方法
腰麻生效后，常規(guī)術區(qū)鋪單，止血帶下操作，在鵝足處取3cm的斜行切口獲取半腱肌和股薄肌肌腱，肌腱剔除肌肉后行2-0不可吸收縫線編織縫合，肌腱長約20cm，備用［1］；常規(guī)置關節(jié)鏡行膝關節(jié)探查，清理關節(jié)軟骨碎片，取出游離體，解除關節(jié)絞鎖；行髕骨內(nèi)側緣切口約2.5cm，于髕骨內(nèi)側緣中點相距約1.5cm平行關節(jié)建立2個骨隧道，于髕骨外側緣切口，幫助編織肌腱“U”型套在髕骨上，同時根據(jù)情況行外側支持帶松解，2個斷頭在髕骨內(nèi)側，再次在股骨內(nèi)上髁行切口，建立股骨內(nèi)上髁骨隧道（內(nèi)收肌的止點和內(nèi)側副韌帶止點間的中點），屈膝90°位用一枚鈦質(zhì)擠壓釘固定2個肌腱頭于股骨內(nèi)上髁骨隧道內(nèi)，檢查膝關節(jié)伸展和完全屈曲情況下的髕骨正常的松弛情況，看是否再次有脫位情況，緊縮內(nèi)側支持帶縫合。術后常規(guī)預防感染、消腫止痛治療，術后第2-3天拔除引流管，固定支具保護固定170°位。 1.3術后康復
內(nèi)側髕股韌帶重建術后，患者需要佩戴支具進行保護（通常不需要進行石膏固定），一般術后3—4周內(nèi)就可以屈膝到90o，術后2周（拆線后），患者在洗澡或在室內(nèi)移動時允許摘掉支具。但是，在術后6周內(nèi)，在行走和睡覺的時候都要求患者佩戴支具，術后3月后，允許患者開始進行慢跑和輕度的體育活動。在開始恢復體育活動的時候，患者可以佩戴簡單的護膝、髕骨穩(wěn)定支具等進行保護，如果患者膝關節(jié)屈伸活動范圍和股四頭肌肌力恢復正常，可以開始進行完全的體育活動，這一般需要6個月的時間。
2結果
本組18例患者，隨訪6～36個月，平均18個月，所有患者膝關節(jié)不穩(wěn)定癥狀消失，髕骨外推恐懼試驗消失，關節(jié)功能良好，平均伸屈度0°～（130±10）°。根據(jù)Lysholm 膝關節(jié)評分法，平均積分由術前的40～55分，提高到術后80～95分。統(tǒng)計學有顯著差異（t檢驗， P＜0.05），術后無1例發(fā)生感染及深靜脈血栓，并未再發(fā)生髕骨向外側脫位現(xiàn)象。術后3月完全恢復正常的行走。
3討論
髕骨復發(fā)性脫位的不穩(wěn)定因素有：骨性解剖結構的異常，主要是Q角的異常，任何增加Q角的因素都是造成復發(fā)性髕骨脫位的原因；肌肉動力平衡異常；韌帶靜力結構異常［2］。先天性發(fā)育異常有股骨外髁發(fā)育不全，滑車發(fā)育不良，髕骨高位；對于采用了適當?shù)姆鞘中g治療后髕骨仍反復脫位，應考慮手術治療，否則患者可能變得緊張和害怕使用患膝，且持久反復脫位可使關節(jié)嚴重受損。目前手術治療的方法有100多種，大體上有5類：①松解緊張的外側支持帶；②伸膝裝置的近端重排；③伸膝裝置的遠端重排；④伸膝裝置的遠近端聯(lián)合重排；⑤髕骨切除并伸膝裝置的重排［3］。內(nèi)側髕股韌帶（MPFL）是限制髕骨向外側脫位的主要的穩(wěn)定結構，生物力學研究顯示內(nèi)側髕股韌帶提供的限制力量占總體限制力量的53%；重建內(nèi)側髕股韌帶后，能夠使髕骨軌跡恢復并趨于正常，基于這個原理，本組病例全部采用自體半腱肌、股薄肌腱“U”型固定重建內(nèi)側髕股韌帶（MPFL）。短期的回訪療效可靠，術中固定可靠，損傷小，減少了內(nèi)固定物的費用，術后患者可早期活動，膝關節(jié)功能恢復快，無排異反應，短期效果好，中長期效果有待進一步觀察。
參考文獻
[1] 呂征，呂天潤，萬斌. 半腱肌腱股薄肌腱在重建前交叉韌帶中的運用.南京醫(yī)科大學學報（自然科學版），2005，11：786-788
第8篇：肌腱和韌帶的生物力學范文
1 頸椎病的致病原因
1.1 人體生物力學的問題
1）正常情況下，人的7塊頸椎骨相互連接在一起構成一個向前突出的頸弓。低頭時頸弓的角度將減小，此時，每兩塊頸骨體的受力狀況與正常情況不同。
2）人在長期低頭時，頸部要收縮緊張而產(chǎn)生向后向下的力去平衡頭的重力矩。長年累月伏案工作、讀書、電腦操作等，會造成長時間頸部肌肉、韌帶緊張和疲勞。
3）低頭時頸后肌群的持續(xù)緊張會導致兩種效果：一是頭部的血液、組織液代謝受阻，原因是供應脊髓、椎骨和相關肌肉氧氣和養(yǎng)料的血管受壓迫；二是肌肉長時間保持緊張狀態(tài)會使肌肉、肌腱及腱膜受損。
1.2 睡眠 不良的睡眠，不適宜的枕頭厚度、弧度，可使頸椎整晚處于前屈、側屈的狀態(tài)。
1.3 外傷 不適當?shù)捏w育運動、健身活動等也可導致頸椎損傷。
2 頸椎病的動力學療法作用
動力學療法可使原來關閉的毛細血管開放，大大增加了微循環(huán)的血流量，使肌肉、韌帶和關節(jié)囊的血運得到改善，使原來變硬的組織因營養(yǎng)改善而逐漸變軟，動力學療法可以促進淋巴的流動，有利于關節(jié)內(nèi)血腫、組織水腫的吸收[1]。
3 動力學療法的基本原理
3.1 改善循環(huán)
1）在正常情況下，人體組織中大部分的毛細血管都是處于關閉狀態(tài)的，只有少部分毛細血管呈擴張開放狀態(tài)且有血液通過，以維持我們?nèi)粘５纳硇枰?/p>
2）人體處于靜止狀態(tài)時，有血液通過毛細血管的數(shù)量大約為31～270根/mm3；運動后毛細血管被刺激而擴張，毛細血管開放擴張的數(shù)量可達1 800根/mm3；如配合動力學療法，則會進一步增至3 000根/mm3[2]。
3）能量與營養(yǎng)物質(zhì)是外傷、病變組織修復及細胞活動的基礎。毛細血管開放量的增多，提高了局部血液灌注量，給局部組織提供了充分的營養(yǎng)物質(zhì)和能量，加快了康復的速度。
3.2 增強頸椎的穩(wěn)定性
1）正常人體肌肉占人體體重的 35％～41％ ，通過鍛煉后，肌肉重量可增加到體重的 45％～55％。肌肉中的肌糖原、肌球蛋白和肌紅蛋白的含量也會增加。
2）經(jīng)過鍛煉后，肌纖維內(nèi)線粒體的大小和數(shù)量會成倍地增加，有助于增強肌肉的耐力。頸部肌肉通過鍛煉，會變得強健有力，使得頸椎的穩(wěn)定性得到有效改善[2]。
3.3 增強頸肩的靈活性和活動度 頸椎病、肩周炎等頸肩痛患者，多會因關節(jié)僵硬而活動受限。運動時，關節(jié)囊、韌帶和關節(jié)周圍的肌肉被不斷牽拉伸展，提高肌肉活動的協(xié)調(diào)性。3.4 松解粘連
1）頸椎病的患者，由于疼痛而減少了局部的活動，肌肉、滑囊、關節(jié)囊、肌腱、腱鞘等就會發(fā)生粘連，進而加重了癥狀。
2）動力學療法一方面對肌腱、韌帶等組織直接撥動及牽拉，可機械性地將粘連分開，另一方面改善了局部血液循環(huán)及淋巴液的流動，組織營養(yǎng)狀況得到改善，變得柔軟而富有彈性，恢復了組織的功能。
4 體療
4.1 定義 體療是體育療法的簡稱，它具體指人們通過體育運動的方式進行以強身健體為目的的鍛煉，并達到祛病除疾，無病康壽的理想境界[3]。
4.2 體育療法的作用 體療康復對頸背部進行肌肉鍛煉，可增加肌肉力量，以保持頸椎的穩(wěn)定性；可恢復及增加頸椎的活動功能，防止頸椎關節(jié)的僵硬；可改善血液循環(huán)，促進炎癥消退；可解除肌肉痙攣，減輕疼痛，防止肌肉萎縮，達到鞏固療效及減少復發(fā)的目的。
4.3 方法
4.3.1 頸部肌肉的靜力訓練 取俯臥位，將胸廓移出床緣保持頭頸平直1 min，然后左、右側臥，同樣保持頭頸平直各1 min為1組，6組/次，1次/d，運動時關節(jié)囊、韌帶和關節(jié)周圍的肌肉被不斷牽拉伸展，提高了肌肉活動的協(xié)調(diào)性。
4.3.2 鯉魚打挺 取俯臥位，雙手緊貼大腿外側，雙腳并攏，雙腿伸直，頭部與雙腿盡量抬高，每次持續(xù)5～10 s，重復5～8次，1次/d，能夠有效鍛煉頸部的肌肉與韌帶，使肌肉和韌帶變得強健有力，有效改善頸椎的穩(wěn)定性。
第9篇：肌腱和韌帶的生物力學范文
【關鍵詞】 足球運動員；運動損傷；預防；康復
一、足球運動員損傷發(fā)生的原因
足球是一項身體接觸的運動，隊員常常直接沖撞身體，如鏟球或與另一名隊員沖撞。沖撞可能會導致挫傷，軟組織內(nèi)血管破裂而引起血腫，甚至骨折。
運動中間接損傷因外力改變肌肉骨骼結構所致，常見于肌肉、肌腱、韌帶、關節(jié)和骨損傷。這類損傷往往發(fā)生在比賽早期或晚期，因熱身不足、柔韌性較差或疲勞所致。比賽前15分鐘和最后15分鐘較其他時段更易受傷。
過度勞損常因持續(xù)性或重復性動作，或因組織結構持續(xù)承受大負荷所致。這類損傷的發(fā)生常與訓練不當、生物力學異常、不適當或不合適的球鞋或場地有關。訓練不當指準備活動不當、過度訓練、突然增加訓練時間、訓練頻度或強度，以及傷后的康復不足等。生物力學異常指雙腿長度異常，軟組織伸展不足，關節(jié)排列不齊。鞋子問題主要指減震、抓地和舒適程度較差等。場地因素如在不平路面、山路上跑動太多，或在沙坡上訓練的時間過多等均可導致?lián)p傷。應激性骨折、骨皮質(zhì)微創(chuàng)骨折常因超負荷應力所致，常見于趾骨、腓骨和脛骨損傷，也可因其過度勞損引起。
二、軟組織損傷分析
過度拉伸韌帶可導致?lián)p傷，過度拉伸肌肉可導致拉傷。韌帶扭傷有三類，肌肉拉傷有四類。1級扭傷只有極少數(shù)韌帶纖維受損；2級扭傷則含有更多纖維受損及部分韌帶撕裂；3級扭傷指韌帶完全斷裂及關節(jié)完整性受損，需手術修復。1級拉傷屬輕傷，只有少量肌纖維受損，肌鞘完整無損；2級拉傷肌鞘雖完整，但有大量血管受損；3級拉傷則肌鞘部分撕裂，肌肉大面積出血；4級拉傷指肌肉完全斷裂，肌腹處有一明顯縫隙，需手術修復。損傷和拉傷可分急性和慢性損傷。肌肉損傷可造成肌纖維撕裂，嚴重者將停訓數(shù)日或數(shù)周。肌肉微創(chuàng)并不會立即出現(xiàn)疼痛，酸痛將在離心收縮訓練后48-72小時達到高峰。此類訓練包括重復性跳躍練習或超等長訓練。這些聯(lián)系使肌肉不斷地進行先拉伸再收縮的循環(huán)運動。肌肉損傷表現(xiàn)為肌肉內(nèi)CK釋放量增加及肌原纖維斷裂，肌肉損傷后CK可從肌膜中流出進入血液。此類訓練似乎不會產(chǎn)生永久性損傷，且重復訓練可使隊員產(chǎn)生適應性。肌肉抽筋是指肌肉痙攣，不能放松。這種現(xiàn)象多出現(xiàn)在比賽尾聲或加時賽階段。最易抽筋的部位為小腿肌肉（腓腸?。┖凸伤念^肌。
1、大腿損傷
足球隊員的損傷近 都涉及大腿， 涉及腹股溝。大腿后群肌肉拉傷在足球運動員中很常見。一般來說，盡管損傷可能在肌腹，但傷害卻發(fā)生在肌肉-肌腱聯(lián)結部位。損傷大多因加速或減速時對肌肉施加快速牽拉所致。股四頭肌損傷可能是為完成踢球動作或攔截沖撞而致。肌群在直接撞擊下可遭受挫傷。有時，股四頭肌內(nèi)大面積的血腫需穿刺抽血。骨化性肌炎，可引起部分肌肉組織骨化，尤其是直接撞擊肌肉后，?？梢鸫笸燃∪鈸p傷并發(fā)癥。
大腿內(nèi)收肌損傷也是足球運動的常見損傷。當踢球腿在前擺過程中，為高質(zhì)量完成動作，內(nèi)收肌需要大量參與。內(nèi)收肌的損傷與它的伸展性有關，而且支撐腿的內(nèi)收肌均可能損傷，損傷與此肌群的力量強弱有關。
2、跳躍膝關節(jié)損傷
跳躍膝是另一種過度使用損傷，有時也可發(fā)生在足球隊員身上。癥狀正如其名，常見于跳躍者和籃球運動員。其包括肌腱炎、退行性變，有時還伴隨髕腱的部分撕裂。明顯癥狀為膝關節(jié)前部痛以及髕骨周圍腫脹，收縮膝關節(jié)伸肌疼痛加重。
三、關節(jié)損傷分析
關節(jié)的特殊損傷可由運動中直接沖撞導致，但更多見的是骨骼-肌肉結構改變的繼發(fā)癥狀。
1、膝關節(jié)
足球運動員中常見的損傷是內(nèi)側半月板、內(nèi)側副韌帶和前交叉韌帶合并損傷，這種合并損傷被稱為O’Donoghue’s三聯(lián)癥。損傷將使膝關節(jié)穩(wěn)定性受到嚴重影響。內(nèi)側副韌帶拉傷，甚至是Ⅲ度損傷，通常也能夠成功地恢復功能。另外，如果要保留其功能，則必須重建ACL。這種重建如適當，損傷半月板的修復應當在內(nèi)側副韌帶完全愈合，疼痛和積液完全消除、關節(jié)全范圍運動恢復后才能進行。在過渡期，4-8周或更長的時間，特別的物理治療對于取得上述效果非常重要；強化關節(jié)周圍肌肉的力量以及教會隊員術后康復的重要性也同等重要。外科手術后應進行精心的康復治療。
2、踝關節(jié)
踝關節(jié)損傷占足球運動員所有損傷的。大多數(shù)損傷都是因為踝關節(jié)內(nèi)翻和跖屈而損傷外側韌帶。內(nèi)側三角韌帶的損傷也可發(fā)生，但并不多見，多與足外翻和外旋有關。足球踝常因踝關節(jié)前方關節(jié)囊附著處骨質(zhì)增生而引起，由于踝關節(jié)的反復外傷所致，如在趾屈位踝關節(jié)受到強力踢擊。結果在脛骨遠端后緣與距骨后突，反復撞擊擠壓而致傷。
3、足部損傷
在射門、阻截對手以及爭搶或對抗時的身體接觸中，隊員足部可能受到直接沖撞，因此足部損傷是足球項目常見損傷。在落地緩沖階段大拇指跖趾關節(jié)需要背屈90°。如隊員由于慢性癥狀導致大拇指背屈受限成為拇指僵硬。這種慢性損傷是由于此關節(jié)微小損傷所致。使用硬質(zhì)鞋墊可減輕疼痛，但仍需要實施手術進行根治。
4、肩部損傷
上臂過伸摔倒可引起肩關節(jié)脫位。這?？梢鸺缧浼∪獾乃毫?，這些肌肉提供肩關節(jié)的穩(wěn)定以及控制其運動。此種損傷可延誤或阻礙運動員訓練或比賽，因為上肢對保持跑、踢和鏟球時的身體平衡非常重要。
四、預防與康復措施
隊員在肌肉力量弱的情況下參加比賽很可能引起肌肉損傷。肌肉力量分析可顯示出左、右肢體的力量均衡性，力量弱的一側肢體會更大的影響人體的運動能力。均衡性也可反映在小腿三頭肌與股四頭肌的力量比例不適宜。足球隊員需要強大的股四頭肌但為了均衡性，也應對繩肌進行訓練。運動員不僅要重視向心訓練，同時也要重視離心訓練。以踢球動作為例，運動員在完成踢球動作時，繩肌的離心收縮對于動作的完成也是非常重要的。膝關節(jié)屈肌群在離心收縮時的峰力矩也應與膝關節(jié)伸肌群在向心收縮模式下的峰力矩進行比較，計算出所謂的“動力控制比例”。
肌肉角度的力量分析可采用等動力量測試數(shù)據(jù)進行鑒別，在特定的角度內(nèi)進行收縮。這與避免再傷有非常大的關系，因為力量降低僅僅只在某一限制關節(jié)角度的運動中。這種不足可通過在運動角度肌肉內(nèi)特定力量降低角度進行等長收縮得到改善。因此力量強弱與運動損傷的預防有著密切的聯(lián)系。各種電療也可被理療師采用，包括超聲波、經(jīng)皮神經(jīng)電刺激、功能性電刺激、干擾電、脈沖短波、超短波、激光等。上述治療可達到止痛效果、減輕炎癥反應、加快組織愈合并維持或提高肌肉力量和體積。有經(jīng)驗的治療師還可采用人工治療技術，包括手法推拿、按摩以及運動療法等。藥物，如非類固醇類抗炎類藥物有止痛、退熱和消炎效果，這些藥在治療軟組織損傷中有重要作用，局部涂抹還可加快皮下血腫的吸收。
【參考文獻】