前交叉韌帶分束及其斷裂對(duì)外側(cè)脛骨平臺(tái)影響的力學(xué)和組織學(xué)研究.pdf

1、第一章前交叉韌帶功能性分束的生物力學(xué)實(shí)驗(yàn)研究 目的：探討前交叉韌帶各束在膝關(guān)節(jié)內(nèi)的生物力學(xué)作用及各束的內(nèi)在聯(lián)系，為后續(xù)實(shí)驗(yàn)及臨床工作提供生物力學(xué)理論依據(jù)。 方法：6具新鮮成人正常膝關(guān)節(jié)標(biāo)本，取ACL脛骨止點(diǎn)前方兩側(cè)、股骨止點(diǎn)后方兩側(cè)作為應(yīng)變測(cè)量點(diǎn)，分別對(duì)應(yīng)：前內(nèi)側(cè)區(qū)纖維束(前內(nèi)側(cè)束)、前外側(cè)區(qū)纖維束(前外側(cè)束)、后內(nèi)側(cè)區(qū)纖維束(后內(nèi)側(cè)束)、后外側(cè)區(qū)纖維束(后外側(cè)束)。在800N軸向載荷下，測(cè)試膝關(guān)節(jié)0°、30°、60°、

2、90°狀態(tài)下ACL各纖維束應(yīng)變，采用樣品聚類方法進(jìn)行功能性分束。 結(jié)果：1、膝關(guān)節(jié)0°位，ACL后外側(cè)束、前外側(cè)束應(yīng)變均大于后內(nèi)側(cè)束、前內(nèi)側(cè)束應(yīng)變，均有顯著性差異，均P<0.05；后外側(cè)束與前外側(cè)束應(yīng)變無(wú)顯著性差異，P>0.05；后內(nèi)側(cè)束與前內(nèi)側(cè)束應(yīng)變無(wú)顯著性差異，P>0.05。30°位和90°位，ACL后內(nèi)側(cè)束、前內(nèi)側(cè)束應(yīng)變均大于后外側(cè)束、前外側(cè)束應(yīng)變，均有顯著性差異，均P<0.05；后內(nèi)側(cè)束與前內(nèi)側(cè)束應(yīng)變無(wú)顯著性差異，P>0

3、.05；后外側(cè)束與前外側(cè)束應(yīng)變無(wú)顯著性差異，P>0.05。60°位，應(yīng)變大小依次為：后內(nèi)側(cè)束、前內(nèi)側(cè)束、后外側(cè)束、前外側(cè)束，束間應(yīng)變比較均有顯著性差異，均P<0.05。2、前內(nèi)側(cè)束與后內(nèi)側(cè)束應(yīng)變變化一致，依序0°、30°、60°、90°逐漸增大，均有顯著性差異，均P<0.05；前外側(cè)束應(yīng)變?cè)谙?°、30°、60°、90°均無(wú)顯著性差異，均P>0.05。后外側(cè)束應(yīng)變?cè)谙リP(guān)節(jié)60°位大于0°、30°、90°，均有顯著性差異，均P<0.05；

4、0°與90°應(yīng)變無(wú)顯著性差異，P>0.05；0°、90°應(yīng)變均大于30°，差異均有顯著性，均P<0.05。3、聚類分析：后外側(cè)束與前外側(cè)束歸為一類，后內(nèi)側(cè)束與前內(nèi)側(cè)束歸為一類。 結(jié)論：ACL后外側(cè)區(qū)纖維束和前外側(cè)區(qū)纖維束應(yīng)變?cè)谙?°位大于后內(nèi)側(cè)區(qū)纖維束和前內(nèi)側(cè)區(qū)纖維束，30°、60°、90°小于后內(nèi)側(cè)區(qū)纖維束和前內(nèi)側(cè)區(qū)纖維束應(yīng)變，說明后外側(cè)區(qū)纖維束和前外側(cè)區(qū)纖維束主要維持膝關(guān)節(jié)伸直穩(wěn)定性，后內(nèi)側(cè)區(qū)纖維束和前內(nèi)側(cè)區(qū)纖維束主要維持膝

5、關(guān)節(jié)屈曲穩(wěn)定性，結(jié)合聚類結(jié)果，說明ACL可分為前內(nèi)、后外兩功能性纖維 第二章 前交叉韌帶斷裂對(duì)外側(cè)脛骨平臺(tái)生物力學(xué)影響的實(shí)驗(yàn)研究 目的 探討ACL部分?jǐn)嗔押屯耆珨嗔褜?duì)膝關(guān)節(jié)外側(cè)脛骨平臺(tái)的影響，為ACL早期修復(fù)提供理論依據(jù)。 方法 新鮮成人尸體膝關(guān)節(jié)標(biāo)本6具，依ACL完整(6具)、AMB切斷(3具)、PLB切斷(3具)和ACL完全切斷(6具)分別在膝關(guān)節(jié)0°、30°、60°、90°位軸向加載200～800N，

6、測(cè)量外側(cè)脛骨平臺(tái)前、中、后部的應(yīng)變并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。 結(jié)果 1.ACL完整組：①膝關(guān)節(jié)0°，外側(cè)脛骨平臺(tái)應(yīng)變值中部最大，前部次之，后部最小，均有顯著性差異，均P<0.01。②膝關(guān)節(jié)30°、60°、90°，外側(cè)脛骨平臺(tái)應(yīng)變值均為中部最大，后部次之，前部最小，均有顯著性差異，均P<0.05。2.AMB斷裂組：①膝關(guān)節(jié)0°，前部應(yīng)變值小于完整組，有顯著性差異，P<0.05；中部、后部應(yīng)變值與完整組比較均無(wú)顯著性差異，均P>0.0

7、5。②膝關(guān)節(jié)30°、60°、90°，前、中部應(yīng)變值與完整組比較均無(wú)顯著性差異，均P>0.05；后部應(yīng)變值均大于完整組，差異均有顯著性，均P<0.05。③90°位后部應(yīng)變與中部比較無(wú)顯著性差異(P>0.05)，余角度部位間比較同.ACL正常時(shí)。3.PLB斷裂組：①膝關(guān)節(jié)0°，前部應(yīng)變值小于完整組，有顯著性差異，P<0.01；中部、后部應(yīng)變值均大于完整組，均有顯著性差異，均P<0.01。②膝關(guān)節(jié)30°、60°、90°位，前、中、后部應(yīng)變值與

8、完整組比較均無(wú)顯著性差異，均P>0.05。③各角度部位間比較同ACL正常時(shí)。4.ACL全斷組：①膝關(guān)節(jié)0°，前部應(yīng)變值小于完整組，有顯著性差異，P<0.01；中部、后部應(yīng)變值均大于完整組，均有顯著性差異，均：P<0.01。②膝關(guān)節(jié)30°，前部應(yīng)變值與完整組比較無(wú)顯著性差異，P>0.05；中部、后部應(yīng)變值均大于完整組，均有顯著性差異，均P<0.05°③膝關(guān)節(jié)60°、90°，前、中部應(yīng)變值與完整組比較均無(wú)顯著性差異，均P>0.05；后部應(yīng)變

9、值均大于完整組，均有顯著性差異，均P<0.05。④90°位后部應(yīng)變與中部比較無(wú)顯著性差異(P>0.05)，余角度部位間比較同ACL正常時(shí)。 結(jié)論 1.AMB斷裂可引起膝關(guān)節(jié)屈曲位外側(cè)脛骨平臺(tái)后部力學(xué)負(fù)荷異常。2.PLB斷裂可引起膝關(guān)節(jié)伸直位外側(cè)脛骨平臺(tái)各部力學(xué)負(fù)荷異常。3.ACL完全性斷裂可引起膝關(guān)節(jié)各個(gè)角度下外側(cè)脛骨平臺(tái)各部力學(xué)負(fù)荷異常。4.ACL斷裂所引起的外側(cè)脛骨平臺(tái)力學(xué)負(fù)荷異?？赡芘c脛骨前移有關(guān)。 第三章前交叉

10、韌帶斷裂對(duì)外側(cè)脛骨平臺(tái)軟骨的組織學(xué)影響 目的:通過觀察兔膝關(guān)節(jié)ACL斷裂后外側(cè)脛骨平臺(tái)軟骨組織結(jié)構(gòu)的變化及IL-1β、MMP-13的表達(dá)，進(jìn)一步了解前交叉韌帶斷裂對(duì)外側(cè)脛骨平臺(tái)的影響，為臨床診治前交叉韌帶損傷提供參考。 方法:48只雄性新西蘭大白兔隨機(jī)分為四組，行后腿單側(cè)ACL切斷，自身對(duì)照。觀察1、3、6、8周時(shí)外側(cè)脛骨平臺(tái)軟骨組織結(jié)構(gòu)HE染色與IL-1β、MMP-13表達(dá)的變化。 結(jié)果: 1.大體觀察：隨著A

11、CL斷裂時(shí)間的推移，外側(cè)脛骨平臺(tái)軟骨逐漸出現(xiàn)色澤改變、光澤減退、表面磨損甚至軟骨表面的潰瘍。2.HE染色：自第三周開始出現(xiàn)軟骨表面及軟骨細(xì)胞排列的異常。Mankin評(píng)分實(shí)驗(yàn)組隨時(shí)間推移而增高，各實(shí)驗(yàn)組間比較均有顯著性差異，均P<0.01；第1周實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組比較無(wú)顯著性差異，P>0.05，其他各實(shí)驗(yàn)組均大于對(duì)照組，差異均具有顯著性，均P<0.01。3.IL-1β表達(dá)情況：第1、3、6、8周實(shí)驗(yàn)組均高于正常對(duì)照組，均有顯著性差異，均P<0

12、.01。實(shí)驗(yàn)組第1周低于3、6、8周，均有顯著性差異，均P<0.05：第6周表達(dá)高于第3、8周，均有顯著性差異，均P<0.01；第8周表達(dá)高于第3周，有顯著性差異，P<0.01。正常對(duì)照組各周間比較均無(wú)顯著性差異，均P>0.05。4.MMP-13表達(dá)情況：第1、3、6、8周實(shí)驗(yàn)組均高于正常對(duì)照組，均有顯著性差異，均P<0.01。實(shí)驗(yàn)組第1周低于第3、6、8周，均有顯著性差異，均P<0.01；第6周表達(dá)高于第3、8周，均有顯著性差異，均P