胫骨中上段骨折畸形愈合对膝关节接触特性的影响

发布时间：2020-06-25 12:38

【摘要】：目的:胫骨干骨折畸形愈合是其应用髓内钉治疗术后一个潜在且易被低估的并发症,该类患者术后力线不良和膝关节不稳也可导致远期关节炎。为了提高下肢骨折治疗效果,降低发生关节炎风险,有许多的学者进行了大量基础和临床研究。本研究制作了胫骨中上段骨折模型,分别以不同旋转畸形状态下固定,考量胫骨不同程度旋转畸形导致膝关节在垂直负荷下负重应力分布的改变以及旋转与力线偏移的关系,为临床上评估胫骨骨折复位质量提供生物力学根据。方法:选用12具尸体标本,排除风湿、结核、肿瘤等病变和解剖学变异以及骨质疏松。下肢标本中股骨、胫骨和膝关节结构完整。膝关节无畸形,关节软骨完好,膝关节的被动屈伸活动无任何限制,同时保留关节囊、侧副韧带、髌旁支持带组织、股四头肌腱及髌腱,去除所有肌性组织。将取好备用的标本包裹防止脱水,-20℃冷冻保存,实验开始前12h室温下消融,首先测量正常膝关节在垂直负荷下的接触特性,在关节囊何处开窗,置入压敏片,在施加600N的垂直压力下,分别测量不同畸形下膝关节内外侧间室的应力(测量其平均应力,单位为Mpa)及应力分布。然后制备胫骨中上1/3骨折畸形愈合模型,截断胫骨后依次制作外旋畸形5度、10度、15度、内旋畸形5度、10度、15度的模型。使用接骨板螺钉系统固定。重复上述实验步骤,在施加600N的垂直压力下,分别测量不同畸形下膝关节内外侧间室的应力(测量其平均应力,单位为Mpa)及应力分布并进行统计分析。结果:经完全随机设计的方差分析可得,膝关节内侧应力和外侧应力之间差异有统计学意义(P0.05),即膝关节内侧应力明显高于外侧应力;不同旋转畸形(包括中立位0°)下的膝关节内侧应力之间差别有统计学差异(P0.05)。中立位0度、外旋5度、10度、15度等旋转畸形两两之间均有统计学意义,且随着外旋角度的增加膝关节内侧应力呈现逐渐增加趋势(P0.05);中立位0度、内旋5度、10度、15度等旋转畸形两两之间均有统计学意义,且随着内旋角度的增加膝关节应力逐渐减小(P0.05)。就膝关节外侧应力而言,不同旋转畸形(包括中立位0度)之间有统计学差异(P0.05)。中立位0度、外旋5度、10度、15度等旋转畸形两两之间均有统计学意义,且随着外旋角度的增加膝关节应力呈现逐渐增加趋势(P0.05);中立位0度、内旋5度、10度、15度等旋转畸形两两之间均有统计学意义,且随着内旋角度的增加膝关节应力逐渐减小(P0.05)。结论:本研究利用压敏片技术,从生物力学角度,对胫骨中上段骨折术后残留不同旋转畸形对膝关节间隙内的应力进行了量化分析,最终得出膝关节内侧应力显著高于外侧应力,15度以内(包括15度)的旋转畸形(包括外旋畸形和内旋畸形)会增加膝关节内侧应力,内外侧应力随着外旋角度的增加膝关节内侧应力呈现逐渐增加趋势,而随着内旋角度的增加应力呈现逐渐下降趋势。这在一定程度上揭示了膝关节骨性关节炎好发于膝关节内侧间室的发病机制,为临床上评估胫骨中上段骨折复位质量提供生物力学依据和量化标准。
【学位授予单位】：河北医科大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：R687.3
【图文】：

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图 1 富士 FPD-305E 密度仪、FPD-306E 压力转换器 Fuji prescale densitometer FPD-305E and Fuji prescale pressuFPD-306E

【参考文献】

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本文编号：2729142