腓骨短缩对胫距节生物力学接触特性的影响.pdfVIP

中文 摘 要 膝骨短缩对胫距关节生物力学接触特性的影响 摘 要 目的:对小腿骨折的处理，临床医师一直把治疗的重点 放在对胫骨干及跺关节骨折上。很少学者对胖骨骨折提起足 够的重视。而且排骨常被作为植骨源或因其患某种疾患而对 其不加限制的切除。不少学者认为只要保留胖骨远端部分， 供骨肢体不会发生任何问题。近来有研究表明，排骨骨折如 发生短缩畸形愈合，可导致距骨外移，足外翻畸形，病人将 会出现躁关节不稳，行走困难等并发症，最终产生伴有明显 躁部疼痛的创伤性关节炎。因此，近年来人们逐渐重视对排 骨骨折的处理，尤其注意恢复胖骨的长度;但究竟什么程度 的胖骨短缩，才能对跺关节的生物力学特性产生明显的影 响，国内报导很少。 我们设计了本实验，使用了更为先进的试验仪器，测 试人体在行走，躁关节中立位时，不同程度胖骨短缩情况下， 胫距关节不同区域接触面积、平均应力、峰值应力值的变化， 预测胖骨短缩的最大允许程度，为临床治疗胖骨骨折及相关 疾病提供依据。 方法:将 6个近期防腐成人尸体标本自膝关节离断， 小心去除跺关节以上的皮肤、肌肉等软组织，保留重要的韧 带和跺关节囊。用特制夹具固定标本于躁关节中立位，并保 持距下关节外翻大约 50。预先在排骨外侧上好一外固定 架，于胖骨中点处施行斜行截骨，通过调整外固定架制造排 骨短缩2mm.4mm.6mm的模型。于内踩处行截骨，将压 中文 摘 要 敏片置入躁关节后固定内跺。使生物力学实验机在胫骨平台 处通过底座垂直向下加压，以25牛顿/秒的速度加载至 700 牛顿，维持半分钟。用专用仪器和软件转换数据、测定在正 常和上述畸形的情况下，胫距关节的压力和接触面积的变 化。每一标本按下列顺序分别给予生物力学测定:正常，解 剖复位，短缩2mm，短缩4mm，短缩6mm。我们对实验中 的每一组标本均摄X线片做动态观察，比较其微细变化， 以利于更好地看出胖骨短缩带来的胫距关节变化趋势。加压 着色后的压敏片根据标记点建立坐标系，分别测量胫距关节 前内、前外、后内、后外象限的接触面积和应力，进行统计 学分析，得出结论。 结果 1.正常胫距关节接触面积及接触应力:胫距关节的总 接触面积为284.8士27.3mm2;前内象限的平均接触面积为 77.4士8.3mm2，平均应力为2.09士0.46MPa，峰值应力为3.24 士0.44MPa;前外象限的平均接触面积为67.8士6.2mm2，平 均应力为2.3010.48MPa，峰值应力为3.38士0.47MPa;后 内象限的平均接触面积为78.1士6.5mm2，平均应力为1.73 土0.41MPa，峰值应力为2.89士0.38MPa;后外象限的平均 接触面积为61.5士9.2mm2，平均应力为 1.87士0.43MPa, 峰值应力为3.0210.41MPa. 2.胖骨短缩后胫距关节接触面积的变化:通过对压敏 片的分析发现，在胖骨骨折短缩畸形愈合模型上，与完整标 本相比较，随着短缩程度的增加胫9f关节的平均总接触面积 呈减小趋势，从短缩 4mm组已显示出显著统计学差异 (p0.05);并且从短缩2mm开始，各象限的平均接触面积 中 文 摘 要 就发生了重新分配;随着短缩程度的增加，前外、后外象限 的平均接触面积逐渐增加，前内、后内象限的平均接触面积 逐渐减少，而且，这种变化在后外、前内象限表现得尤为显 著，从短缩2mm开始已显示有显著统计学差异 (P0.05). 3.胖骨短缩后胫距关节内各象限平均应力及峰值应力 的变化:通过应力测量，我们发现随着短缩程度的增加，与 完整标本相比较，胫距关节内的各象限的平均应力和峰值应 力均出现显著变化;前内、后内象限的平均应力和峰值应力 呈降低的趋势，而后外、前外象限相反，应力呈增高的趋势。 而且，这种变化在后外、前内象限表现得尤为显著，从短缩 2mm开始已显示有显著统计学差异 (p0.05). 4.X线动态观察躁关节的影像学变化结果:我们发现， 胖骨短缩将直接导致外躁上移，踩穴增宽，距骨外移;而由 于外侧副韧带的牵拉，造成距骨外翻，胫距关节外侧间隙变 小，而