前交叉韌帶斷裂對內(nèi)側(cè)脛骨平臺影響的實驗研究.pdf

1、第一章前交叉韌帶功能性分束的生物力學(xué)實驗研究 目的:通過測量前交叉韌帶各束在膝關(guān)節(jié)屈伸過程中的生物力學(xué)變化，探討其相應(yīng)的功能及分類，為后續(xù)實驗及臨床工作提供理論依據(jù)。 方法:6具新鮮成人尸體膝關(guān)節(jié)標(biāo)本，依據(jù)ACL在膝關(guān)節(jié)中的位置將ACL分為：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)。在膝關(guān)節(jié)標(biāo)本上施加800N軸向載荷下，分別測試膝關(guān)節(jié)0°、30°、60

2、°、90°狀態(tài)下ACL各纖維束應(yīng)變。比較各束應(yīng)變的差異，采用樣品聚類方法進行分類。 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

3、顯著性差異，P>0.05;后外側(cè)束與前外側(cè)束應(yīng)變無顯著性差異，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、后內(nèi)側(cè)束、前內(nèi)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)變在膝0°、30°、60°、90°均無顯著性差異，均P>0.05。后外側(cè)束應(yīng)變在膝關(guān)節(jié)60°位大于0°、30°、90°，均有顯著性差異

4、，均P<0.05；0°與90°應(yīng)變無顯著性差異，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：后內(nèi)側(cè)束與前內(nèi)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:(1)前交叉韌帶內(nèi)存在不同功能的纖維束，后外側(cè)區(qū)纖維和前外側(cè)區(qū)纖維主要維持膝關(guān)節(jié)伸直穩(wěn)定性；后內(nèi)側(cè)區(qū)纖維和前內(nèi)側(cè)區(qū)纖維主要維持膝關(guān)節(jié)屈曲穩(wěn)定性。 (3)結(jié)合聚類分析結(jié)果ACL可分為前內(nèi)側(cè)束、后外側(cè)束兩功能束。 第二

5、章前交叉韌帶斷裂對內(nèi)側(cè)脛骨平臺影響的生物力學(xué)研究 目的:探討ACL部分斷裂和完全斷裂對膝關(guān)節(jié)內(nèi)側(cè)脛骨平臺的生物力學(xué)影響，為ACL損傷后繼發(fā)骨關(guān)節(jié)炎的防治提供理論依據(jù)。 方法:新鮮成人尸體膝關(guān)節(jié)標(biāo)本10具，依照測試先后順序分為ACL完整組、AMB切斷組、PLB切斷組和ACL完全切斷組。在膝關(guān)節(jié)標(biāo)本上施加200～800N軸向載荷，分別測量各組膝關(guān)節(jié)0°、30°、6°、90°位，內(nèi)側(cè)脛骨平臺前、中、后各部的應(yīng)變，比較各組應(yīng)變的

6、差異。實驗數(shù)據(jù)采用SPSS13.0統(tǒng)計軟件進行統(tǒng)計學(xué)分析，檢驗水準為a=0.05。 結(jié)果:1.ACL完整組：①0°位各級載荷下，前部應(yīng)變與中部應(yīng)變，無顯著性差異，p>0.05;前部、中部應(yīng)變均大于后部，有顯著性差異，p<0.05。②30°位，中部應(yīng)變最大其次為前部，后部最小，三者差異有顯著性，p<0.05。③60°位，前部均為拉應(yīng)變，中部、后部均為壓應(yīng)變。中部應(yīng)變與后部應(yīng)變差異無顯著性，p>0.05。④90°位，前部為拉應(yīng)變，后

7、部、中部為壓應(yīng)變。后部應(yīng)變大于中部應(yīng)變，差異有顯著性，p<0.05。2.AMB斷裂組①0°位各級載荷下，前部、中部、后部應(yīng)變與完整組應(yīng)變無顯著性差異，p>0.05。②30°位各級載荷下，前部、中部應(yīng)變與完整組應(yīng)變無顯著性差異，p>0.05；200N后部應(yīng)變與完整組應(yīng)變無顯著性差異，p>0.05，400N～800N載荷下后部應(yīng)變大于完整組應(yīng)變，有顯著性差異，p<0.05。③60°位各級載荷下，前部為拉應(yīng)變，中部、后部為壓應(yīng)變。200N載荷

8、下前部、中部、后部應(yīng)變與完整組應(yīng)變無顯著性差異，p>0.05。400N～800N載荷下前部、中部、后部應(yīng)變絕對值大于完整組，差異有顯著性，p<0.05。④90°位各級載荷下，前部為拉應(yīng)變，后部、中部為壓應(yīng)變。200N載荷下前部、中部、后部應(yīng)變與完整組應(yīng)變無顯著性差異，p>0.05。400N～800N載荷下前部、中部、后部應(yīng)變絕對值大于完整組，差異有顯著性，p<0.05。3.PLB斷裂組：①0°位，200N載荷下前部、中部、后部應(yīng)變與完整

9、組應(yīng)變無顯著性差異，p>0.05。400N～800N載荷下前部、中部、后部應(yīng)變均大于完整組，有顯著性差異，p<0.05。②30°位，各級載荷下前部、后部應(yīng)變均與完整組無顯著性差異，p>0.05。200N～600N中部應(yīng)變與完整組無顯著性差異，p>0.05。800N載荷下中部應(yīng)變小于完整組，差異有顯著性，p<0.05。③60°位，前部為拉應(yīng)變，中部、后部為壓應(yīng)變。各級載荷下前部、中部、后部應(yīng)變與完整組應(yīng)變無顯著性差異，p>0.05。④90

10、°位，前部為拉應(yīng)變，后部、中部為壓應(yīng)變。各級載荷下，載荷下前部、中部應(yīng)變均與完整組無顯著性差異，p>0.05。200N、400N后部壓應(yīng)變與完整組無顯著性差異，p>0.05。600N、800N后部應(yīng)變大于完整組，有顯著性差異，p<0.05。4.全斷組：各級載荷下0°、30°、60°、90°位，前部、中部、后部，各部位間應(yīng)變均大于完整組，有顯著性差異，p<0.05。 結(jié)論:(1) ACL完全斷裂對內(nèi)側(cè)脛骨平臺(前、中，后)各部的應(yīng)

11、變均有影響。(2) AMB斷裂在屈曲位(30°、60°、90°)對內(nèi)側(cè)脛骨平臺各部的應(yīng)變有影響。(3) PLB斷裂在膝關(guān)節(jié)伸直位(0°)對內(nèi)側(cè)脛骨平臺各部的應(yīng)變均有影響。提示AMB在屈曲位起穩(wěn)定作用，PLB在伸直位起穩(wěn)定作用。 第三章前交叉韌帶斷裂對內(nèi)側(cè)脛骨平臺軟骨組織學(xué)影響的動物試驗研究 目的:研究兔前交叉韌帶斷裂后不同時期內(nèi)側(cè)脛骨平臺軟骨組織結(jié)構(gòu)的變化及IL-1 B、MMP-13的表達，探討前交叉韌帶斷裂后內(nèi)側(cè)脛骨平

12、臺關(guān)節(jié)軟骨退變的生物學(xué)機制。 方法:48只雄性新西蘭大白兔隨機分為四組，行后腿單側(cè)ACL切斷，對側(cè)假手術(shù)自身對照。分別于造模1、3、6、8周各處死12只。觀察內(nèi)側(cè)脛骨平臺大體形態(tài)變化，取內(nèi)側(cè)脛骨平臺軟骨HE染色，病理光鏡觀察。免疫組化檢測IL-1 B、MMP-13的表達。 結(jié)果:1.大體觀察：在四個時間觀測點上，實驗組內(nèi)側(cè)脛骨平臺軟骨逐漸出現(xiàn)色澤改變、局灶充血、表面磨損、軟骨表面龜裂、潰瘍形成。2.HE染色：自第三周開始

13、出現(xiàn)基質(zhì)染色不均、軟骨細胞排列紊亂、軟骨細胞增生的異常。3.IL-1β表達情況：實驗組第1、3、6、8周11-1β表達均高于對照組，均有顯著性差異，均p<0.05。對照組第1、3、6、8周IL-1β表達無顯著性差異，均p>0.05。實驗組IL-1β表達陽性率第3周高于第1周和第8周，有顯著性差異，p<0.05;實驗組第6周高于第1周和第8周，有顯著性差異，p<0.05;實驗組第3周和第6周IL-1β表達陽性率無顯著性差異，p>0.05;

14、實驗組第8周IL-1β表達陽性率高于第1周，有顯著性差異，p<0.05。4.MMP-13表達情況：實驗組第1、3、6、8周MMP13表達均高于對照組，均有顯著性差異，均p<0.05。對照組第1、3、6、8周MMP13表達均無顯著性差異，均p>0.05。實驗組第6周MMP13陽性表達率高于第1周、第8周，均有顯著性差異，均p<0.05;實驗組第3周MMP13陽性表達率高于第1周，有顯著性差異，p<0.05;第3周與第6周、第8周MMP13