对五种不同缝合方法在肌腱愈合中的动态生物力学观察

目的 观察5种不同缝合方法在肌腱愈合不同阶段的生物力学特点,为临床肌腱修复提供参考.方法 在成年雌性海兰褐蛋鸡双足2到4趾Ⅱ区建立趾深屈肌腱横断模型,用单线改良Kessler (MK)法、Kessler+Running(K+R)法、双线改良Kessler(DK)法、双套圈(DT)法、改良双套圈(MT)法修复,分别于术后...     

骨科生物力学研究的测量方法学专家共识

骨科生物力学是以骨骼肌肉系统为对象,利用生物力学的方法将工程原理,尤其是机械力学原理应用于临床医学来解决骨科所遇到的问题的一门生物力学领域中相当重要的分支学科。骨科生物力学研究中常通过测试和测量骨、骨骼肌、肌腱和韧带、关节、脊柱等骨骼肌肉系统的力学特性参数,对标本进行综合评价。骨科生物力学测试测量方法包括机械测试方法、接触式测量方法以及非接触式测量方法。机械测试方法包括拉压试验、弯曲试验、扭转试验、纯剪切试验、疲劳试验、拔出试验、阻力矩试验、微力学试验等。接触式力学测量方法包括电阻应变测量方法、硬度测试方法等。非接触式力学测量方法包括光测法、声测法以及磁测法等。此外,还有计算机三维图像重建和有限元分析方法、分子生物力学研究方法以及三维捕捉和步态分析方法。上述方法在骨科生物力学研究的测试和测量中有各自的应用范围以及各自的优点以及不足。本文通过对这些方法的原理、应用范围以及优缺点的介绍,给相关领域研究者们提供方法学的指引,以便于在骨科生物力学研究中选择合适的测量方法。     

大鼠股骨干开放骨折愈合模型的建立及生物力学性能评价

目的: 比较闭合骨折髓内钉固定和开放骨折钢板固定大鼠股骨干骨折愈合模型的建立及生物力学性能。方法: 将40只8周龄SD雄性大鼠通过随机数字表法分为两组,分别建立左侧股骨干闭合骨折髓内钉内固定模型和开放骨折钢板内固定模型,每组20只。建立骨折模型后,分别于术后4、6、8、12周4个时间点对两组大鼠进行分批次处死后取材,测量骨折处骨痂的最大横截面积、体积,计算骨痂的最大载荷、最大载荷恢复率。比较两种不同骨折愈合模型的力学性能。结果: 两种骨折模型的平均手术时间比较,差异有统计学意义(P<0.001).两种骨折模型组术后各时间点的平均骨痂最大横截面积和平均骨痂体积差异具有统计学意义(P<0.05).两种骨折固定模型组术后各时间点的平均最大载荷以及平均最大载荷恢复率,差异均具有统计学意义(P<0.05).结论: 骨折愈合过程中,闭合骨折髓内钉固定模型的力学性能优于开放骨折钢板内固定模型,提示轴向的力学刺激在骨折愈合过程中起重要作用。     

鸡爪5种屈肌腱中心缝合方法的即刻生物力学比较

目的:比较5种临床常用肌腱中心缝合方法的即刻生物力学特性,为临床肌腱修复提供参考。方法:成年AA白羽鸡爪50只,随机分为5组。锐刀横断Ⅱ区趾深屈肌肌腱,分别用改良Kessler法、津下(Tsuge)法、Cruciate法、改良Tsuge法、Tang法进行中心缝合,不做周边修复。缝合后立即取下肌腱,用冰冻卡具固定两端,在生物力学材料动态力学性能测试仪进行拉伸-断裂测试。测定极限载荷、应变,记录断裂方式,计算出各组肌腱的韧度、极限拉伸强度、弹性模量和断裂功耗并进行统计学分析。结果:Tang法组的极限载荷、极限拉伸强度、韧度和断裂功耗均大于其他4种方法(P0.05),改良Kessler法组各参数均小于其他4种方法(P0.05)。结论:临床中最常用的改良Kessler法操作简单,缝合后外观光滑,组织反应轻,但其缝线股数少,抗拉强度较低,有待进一步增加强度。Tang法缝合的各生物力学性能优于其他方法,高抗拉强度可以满足术后早期功能锻炼,为一种可靠的肌腱修复方法。     

维生素D受体基因BsmⅠ、AoaⅠ、TaqⅠ、FokⅠ和Cdx-2位点多态性与骨质疏松性椎体骨折相关性的Meta分析

目的采用Meta分析方法,综合评价维生素D受体(VDR)基因BsmⅠ、ApaⅠ、TaqⅠ、FokⅠ和Cdx-2位点多态性与骨质疏松性椎体骨折的相关性。方法检索PubMed、Embase、中国生物医学文献数据库和万方数据库,并手工检索相关杂志,收集VDR基因BsmⅠ、ApaⅠ、TaqⅠ、FokⅠ和Cdx-2位点多态性与骨质疏松性椎体骨折相关性的研究。检索时间截止至2012年11月。评价纳入研究质量,提取有效数据后,采用Stata12.0软件进行Meta分析。结果共8篇文献、10项符合既定纳入和排除标准的研究,共计4222名研究对象纳入本研究。Meta分析结果显示:VDR基因BsmⅠ、ApaⅠ、TaqⅠ、FokⅠ位点基因型分布特征、等位基因分布特征与椎体骨折的相关性差异无统计学意义,仅1项研究报道了Cdx-2位点多态性与椎体骨折的相关性,结果显示具有G等位基因的人群发生椎体骨折的风险比具有A等位基因的人群高0.337倍[OR=1.337,95%CI(1.015,1.762),P=0.039]。结论基于现有证据,高加索人群中VDR基因BsmⅠ、ApaⅠ、TaqⅠ、FokⅠ位点多态性与骨质疏松性椎体骨折尚无明显相关性。虽然Cdx-2位点的A等位基因可能是椎体骨折的保护性基因,但目前证据尚不充分。仍需开展更多高质量大样本的研究进一步验证。     

桡骨远端骨折钢板与克氏针固定疗效的Meta分析

目的对切开复位钢板内固定和闭合复位克氏针固定桡骨远端骨折的疗效进行Meta分析。方法计算机检索MEDLINE(1966—2012年2月)、EMBase(1974—2012年2月)、Cochrane图书馆(2012年第1期)、中国生物医学文献数据库(1978—2012年2月)等。收集所有相关的随机对照试验,并采用RevMan 5.0进行Meta分析。结果共纳入4个随机对照试验。Meta分析结果显示,钢板固定组和克氏针固定组在平均随访3个月时DASH评分〔MD=-9.63,95%CI(-15.49,-3.77),P=0.001〕、感染发生率〔RR=0.16,95%CI(0.04,0.60),P=0.006〕方面有统计学意义;但两者在平均随访1年时DASH评分〔MD=-2.86,95%CI(-9.44,3.72),P=0.39〕、平均随访3个月和1年时患侧手部握力占健侧百分比〔MD=7.28,95%CI(-0.24,14.79),P=0.06;MD=-7.57,95%CI(-24.23,9.09),P=0.37〕、复杂性局部痛综合征(CRPS)发生率〔RR=0.28,95%CI(0.06,1.32),P=0.11〕和腕管综合征发生率〔RR=0.41,95%CI(0.06,2.70),P=0.36〕方面差异无统计学意义。结论切开复位钢板内固定治疗桡骨远端骨折在DASH评分和降低感染发生率方面优于闭合复位克氏针固定,在患侧手部握力站健侧百分比和并发症发生率方面没有差异。     

不同内固定器固定股骨颈骨折的生物力学比较研究

目的 对治疗股骨颈骨折的几种常用内固定器进行生物力学对比,为临床选择理想的内固定器提供理论依据.方法 利用聚甲基丙烯酸甲酯(poly methylmethacrylate,PMMA)制作人工股骨模型12个,按照人体股骨颈骨折时最常见的Pauwels 70.角用电锯锯断,造成内收型股骨颈骨折模型.将骨折标本解剖复位后,按手术操作方法用动力髋螺钉(dynamic hip screw,DHS)、3枚空心螺钉、股骨近端髓内钉(proximal femoral nail,PFN)和动态套筒式三翼钉不同置人物加以内固定.标本模拟人体单足站立位固定于Instron - 8874液压伺服力学实验测试机上,选择股骨近端15个点作为应变测试点,以10 mm/min加载速度、线性载荷0～1200 N分级加载,测定各组于1200N载荷下各点的应变值、不同载荷下头下沉位移和主压力侧8点的应变值.结果 1200N载荷下各组均在8点处出现峰值,DHS组、3枚空心螺钉组、PFN组和动态套筒式三翼钉组应变值分别为(-700±35)με、(-756±14)με、(-1362±136)με和(3024±127) με,两两比较差异均有统计学意义(P＜0.01).同一载荷下,动态套筒式三翼钉组股骨头下沉位移大于空心螺钉组和PFN组(P＜0.01),但小于DHS组(P＜0.01).同一载荷下,动态套筒式三翼钉组在主压力侧8点处的应变值均比其他三组的应变值大,其差异均有统计学意义(P＜0.01);同一固定组,随着载荷的增大,应变值也逐渐增大.结论动态套筒式三翼钉固定股骨颈骨折稳定可靠,从生物力学角度可以推广使用.     

微创内固定系统和动力髁螺钉固定股骨转子下骨折的生物力学研究

目的比较AO微创内固定系统(less invasive stabilization system,LISS)和动力髁螺钉(dynamiccondylar screw,DCS)固定股骨转子下骨折的生物力学性能,为临床选择内固定器治疗股骨转子下骨折提供理论依据。方法选取甲醛固定股骨近端相似的成年(35～50岁)尸体干股骨标本12根,排除畸形、骨折等病变,将标本随机分成LISS固定组(A组)和DCS固定组(B组),每组6根。每个标本小转子下方1 cm处用斜切机锯断,做成1 cm间隙,模拟粉碎性骨折模型,远端用牙托粉与牙托水包埋固定。标本模拟人体单足站立受力状态,固定于Instron-8874液压伺服力学实验测试机上,行轴向压缩试验和动态疲劳试验,测定抗压性能和标本内侧骨折线两端应变分布情况。结果轴向压缩试验显示,A组在2个应变片处的应变值均较B组相应应变值小,差异有统计学意义(P<0.01);相同载荷下,A组股骨头的垂直下沉位移显著小于B组(P<0.01);载荷600 N时,A组的轴向刚度为(209.06±18.63)N/mm,显著高于B组的(65.79±7.26)N/mm(t=3.787,P=0.004)。动态疲劳试验显示,在相同循环加载周期下,A组股骨头的垂直下沉位移小于B组(P<0.01);当股骨头垂直下沉位移达0.5 mm时,A组内固定所承受的力值及所用的循环加载周期次数均远大于B组,差异有统计学意义(P<0.01)。结论 LISS从生物力学和解剖结构上均能满足股骨转子下骨折内固定要求,具有良好的力学稳定性。经过生物力学比较,LISS内固定较DCS内固定牢固。     

不同强度运动对大鼠膝关节软骨MMP-3、COL-Ⅱ、TIMP-3表达的影响

 目的 比较不同强度跑台运动对大鼠膝关节软骨MMP-3、COL-Ⅱ、TIMP-3基因及蛋白表达的影响。方法 8周龄雄性SD大鼠24只,随机分为高强度运动组、低强度运动组和对照组。运动组动物按照既定的运动处方在动物跑台上进行运动训练,6周后处死所有实验动物取材。采用COL-Ⅱ免疫组化染色观察膝关节标本COL-Ⅱ染色的平均光密度值,采用RT-RCR技术检测各组大鼠软骨MMP-3 mRNA、COL-Ⅱ mRNA及TIMP-3 mRNA表达,采用Western blot技术检测各组大鼠软骨MMP-3、COL-Ⅱ及TIMP-3蛋白的表达。结果 COL-Ⅱ免疫组化检测显示高强度运动组光密度值最低,且与低强度运动组和对照组的差异有统计学意义。随着运动强度的增加,MMP-3与COL-Ⅱ的mRNA表达水平上调,而TIMP-3的mRNA表达水平下调。虽然随着运动强度的增加,MMP-3和COL-Ⅱ的蛋白表达水平增高,TIMP-3的蛋白表达水平下降,但在高强度运动组COL-Ⅱ的蛋白表达却较低强度运动组降低,同时MMP-3的蛋白水平明显升高。结论 一定程度的运动强度会在基因转录水平调节MMP-3、COL-Ⅱ及TIMP-3的表达,使软骨基质的代谢处于活跃状态,但运动强度过大可能通过MMP-3的降解作用降低COL-Ⅱ蛋白水平的表达。适度的运动有利于关节软骨基质成分的更新,超负荷运动可能通过影响软骨基质的合成导致关节的退变。