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应用三维CT重建研究活体肘关节侧副韧带生物力学

谭军  
【摘要】:目的:肘关节侧副韧带在维持肘关节稳定中发挥着重要的作用,韧带重建是治疗肘关节韧带损伤的有效手段,了解侧副韧带的生物力学有着重要的意义。以往研究大多数基于尸体标本实施进行,且对肘关节周围的韧带附着点的足迹没有明确的界定。本研究目的是在活体上应用三维CT重建技术,探讨肘关节屈曲过程中,肘关节侧副韧带的生物力学变化情况;通过韧带的虚拟重建,寻找韧带等长重建中心,为肘关节侧副韧带损伤、肘关节不稳定修复提供理论基础。 研究方法:选用6名健康成年志愿者,年龄20-32岁,男性4名,女性2名,对其右肘关节进行CT扫描,获取肘关节在伸直位(0°)、半屈曲位(50°、90°)及完全屈曲位(120°)时的断层扫描图像,选取肘关节内侧副韧带前束(AMCL)、后束(PMCL)以及外侧尺副韧带(LUCL)作为研究对象,利用Mimics10.01、Geomagic Studio12.0和几何画板软件进行三维图像重建并测量韧带长度,比较四种位置下的AMCL(包括内上组、中间组和外下组)、PMCL(包括内上组、中间组和外下组)及LUCL(包括外上组、中间组和内下组)三束共9组韧带长度的变化。分别由两名实验人员测量韧带长度,统计方法采用单因素重复测量方差分析,若差异有统计学意义,则采用配对t检验法进行两两比较。P0.05认为差异有统计学意义。统计使用SPSS17.0软件。 结果:1.肘关节从伸直0°到屈曲120°位时,AMCL三个束组长度均有不同程度的增加,其中以中间组长度增加尤其显著,分别增加了10%、13%和21%(p0.05)。2.,PMCL三组韧带长度从肘关节0°到屈曲50°位缓慢增加,从屈曲50°到90°及120°,增加极为明显,在屈曲120°时,三组韧带长度增加了约90%(p0.01)。3.,LUCL三组韧带长度从肘关节0°到屈曲50°缓慢增加(P0.05),从屈曲50°到90°,三组韧带长度增加极为明显(p0.05),而从90°到120°,三组韧带长度又再缓慢增加(P0.05)。 结论:三维CT重建技术是活体研究肘关节运动生物力学的有效手段;肘关节在屈曲过程中,侧副韧带的张力与伸直位相比均有不同程度的增加,肘关节侧副韧带张力变化呈现一定的规律性;对AMCL进行韧带重建可以选取内、外组束组做近似等长的双束重建;对PMCL及LUCL进行韧带重建,原解剖附着点不适合作为韧带等长重建中心。


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