下胫腓联合的生物力学研究进展

下胫腓联合的各条韧带具有不同的生物力学作用,在踝关节活动过程中下胫腓联合存在微动,并且下胫腓联合的损伤与踝关节体位和受力方式有关。关于下胫腓联合的最优固定仍存有争议,下胫腓联合的畸形复位会导致踝关节压力分布异常,弹性固定可能更符合下胫腓联合的生理活动。回顾下胫腓联合的生物力学研究进展,旨在为下胫腓联合损伤的合理治疗提供参考。     

踝关节骨折合并下胫腓联合韧带损伤临床治疗分析

目的比较几种治疗踝关节骨折合并下胫腓联合韧带损伤方法的临床效果。方法选取2014年1月至2017年12月我院收治的103例踝关节骨折合并下胫腓联合韧带损伤患者,按照治疗方法分为保守治疗组(对照组),固定内外踝、下胫腓克氏针外固定手术治疗组(观察组1)以及固定内外踝、下胫腓螺钉固定、下腓联合韧带修复治疗组(观察组2),对比分析3组患者临床疗效。结果固定内外踝,下胫腓螺钉固定、下腓联合韧带修复治疗组骨愈合时间、骨不连发生率和二次治疗发生率显著低于保守治疗组及固定内外踝,下胫腓克氏针外固定手术治疗组,差异具有统计学意义(P0.05),而骨愈合优良率显著高于保守治疗组及固定内外踝,下胫腓克氏针外定手术治疗组,差异具有统计学意义(P0.05)。结论采用内外踝固定,下胫腓螺钉固定、下腓联合韧带修复治疗踝关节骨折合并下胫腓联合韧带损伤效果较好,而且骨不连发生率和二次治疗发生率低。     

单枚下胫腓联合螺钉不同角度固定下胫腓损伤的生物力学特性

背景:下胫腓联合损伤后的螺钉置入存在较多的争议,且随着计算机技术的逐渐发展,有限元法被不断应用在骨科领域中,该技术的可靠性也得到了显著提升.目的:通过建立踝关节三维有限元模型,研究单枚下胫腓联合螺钉不同角度置入固定下胫腓时的生物力学特性.方法:基于健康志愿者断层CT图像基础,利用Mimics软件、Geomagic St...     

缝合锚弹性固定生理重建修复下胫腓联合损伤

背景：目前下胫腓联合损伤传统手术方法创伤大,不能很好地完成韧带的修复,而缝合锚对于韧带修复、重建韧带与骨连接有较为明确的疗效。 目的：观察缝合锚技术治疗下胫腓联合损伤的生物力学性能,并与拉力螺钉内固定对比。 方法：采集8具新鲜踝关节标本,运用生物力学实验行应力分析,分别应用缝合锚技术、拉力螺钉内固定治疗下胫腓联合损伤,比较2种方案的应力强度、刚度和稳定性等生物力学性能。 结果与结论：应用缝合锚技术治疗下胫腓联合损伤的强度、刚度和稳定性等生物力学性能优于拉力螺钉内固定,两者强度和刚度值相比差异有显著性意义(P < 0.05);而应力遮挡率缝合锚技术比拉力螺钉小,差异有显著性意义(P < 0.05);下胫腓联合分离位移缝合锚技术比拉力螺钉小,差异亦有显著性意义(P < 0.05)。结果表明采用缝合锚技术能实现弹性固定生理重建的目的,不但固定强度高稳定可靠,而且创伤小,无需二次取出手术,是治疗下胫腓联合损伤一种优良的微创方法。     

下胫腓联合韧带损伤与体位关系的生物力学研究

目的　对下胫腓联合韧带损伤与体位的关系进行生物力学研究,探讨下胫腓联合各韧带在踝关节何种体位上更容易损伤。 方法　8只（左、右各4只）新鲜成人小腿,完全暴露下胫腓联合各韧带后自踝关节上方20 cm横断,上端用牙托粉包埋模拟上胫腓关节。足底自跟骨前方横断,保留距下、距舟、跟骰关节,同样用牙托粉平行足底板包埋置于生物材料实验系统上。固定踝关节于中立、背伸(15°)、跖屈（20°）、内翻（15°）、外翻（20°）、内旋（10°）、外旋（5°）7个体位,逐步缓慢轴向加载500N和外旋方向5N.m扭矩后测出各韧带相对于中立位未受力时的长度变化,计算出各韧带的应变。 结果　下胫腓前韧带在踝关节处于内翻、跖屈位时应变最大和次最大,分别为(0.1294±0.0030)、(0.1150±0.0018);下胫腓骨间韧带也在踝关节处于内翻、跖屈位时应变最大和次最大,分别为（0.1331±0.0030）、（0.1138±0.0053）;下胫腓后韧带（包括深层的下胫腓横韧带）亦在踝关节处于内翻、跖屈位时应变最大和次最大,分别为（0.0427±　0.0016）,（0.0285±0.0015）,统计分析具有显著性差异（P<0.05）。 结论　下胫腓前韧带在内翻位或内翻、跖屈复合体位（即旋后位）时应变最大因此受力最大更易损伤,同理下胫腓骨间韧带、后韧带也均在内翻位或旋后位时更易损伤。     

可吸收骨螺钉与带线铆钉治疗下胫腓联合分离

目的探讨可吸收骨螺钉内固定与带线铆钉缝合下胫腓韧带手术治疗下胫腓联合分离的效果。方法对2012年以来手术治疗的26例下胫腓联分离患者,于下胫腓联合上2 cm平行于胫距关节面固定胫腓联合,术中解剖下胫腓前韧带,以带线铆钉缝合。随访2~5个月,平均3个月。结果踝关节功能根据Baird-Jackson评分标准,优18例,良7例,差1例,优良率96.2%。结论合并下胫腓联合分离患者术中以可吸收骨螺钉内固定,带线铆钉缝合下胫腓前韧带,受诸韧带愈合或瘢痕粘连形成影响,功能恢复较好。     

不同手术方式治疗踝关节韧带复合体损伤的生物力学评价

目的　研究不同手术方式治疗踝关节3个韧带复合体同时损伤的生物力学特征。 方法　选用6例成年新鲜正常踝关节,建立3组模型：A组：模拟内、外侧韧带损伤后予以形态和张力完全修复,下胫腓联合不固定。B组：模拟内、外侧韧带损伤后予以形态和张力完全修复,固定下胫腓联合。C组：模拟踝关节外侧韧带损伤后予以形态和张力完全修复,固定下胫腓联合,内侧韧带损伤不修复。 6例踝关节按A 、B、C顺序分别入组,分别在背伸10°等5种状态下加载压力,记录和比较各组标本的峰值压力。 结果　各状态下应力比较：B组＜C组＜A组;B组与A组比较均有统计学差异（P＜0.05）;B组与C组比较在背伸、外翻位有统计学差异（P＜0.05）,在其他位置无统计学差异。 结论　当踝关节3个韧带复合体同时损伤时,内、外侧韧带同时完好（或修复）,并且固定下胫腓联合的手术方式能使踝关节应力减至最低。     

旋后外旋型踝关节损伤有限元模型的建立与力学分析

目的模拟旋后外旋型踝关节损伤,建立踝关节三维有限元模型。方法基于正常人体踝关节CT图像,建立包含韧带的踝关节三维数值模型;采用有限元方法对Lauge-Hanson分型4种不同程度的旋后外旋型踝关节损伤进行分析,得到踝关节应力及胫距关节面的压力分布。结果施加旋后外旋载荷时,应力最大值位于胫腓前韧带胫骨附着点;断裂胫腓前韧带后,则位于骨间膜;继续断裂骨间膜后,应力较大值位于踝关节后韧带;再断裂胫腓后韧带后,应力较大值位于三角韧带。压力较大值则位于腓骨远端、胫距下关节面后部。结论建立的踝足部三维数值模型可用于旋后外旋型踝关节损伤的的力学机理分析,计算出的踝关节应力及胫距关节面的压力分布符合临床中Lauge-Hanson分型的描述。     

下胫腓联合损伤模型复位的压力与位移变化的生物力学研究

目的　探讨下胫腓联合损伤复位施加压力与位移变化的关系,探索最佳复位力度。 方法　选取10例新鲜冻融尸体小腿标本,解剖下胫腓联合复合体,依次切断下胫腓联合前方结构（下胫腓前韧带）、后方结构（下胫腓后韧带和下胫腓横韧带）,以及下胫腓联合上方10 cm的骨间膜,在同一标本上建立不同程度的下胫腓损伤模型,每个模型分别接受CT扫描,通过Mimics软件测量外踝嵴（A）和内踝表面中心（B）在不同模型中的距离。循AB连线方向复位,记录位移与压力大小的关系。 结果　分别切断下胫腓前联合、前后联合、前后联合及上方10 cm骨间膜后,AB平均距离均有增大,与下胫腓联合完整时差异有统计学意义,P<0.05;但每组损伤模型间AB距离对比无明显统计学差异,P>0.05。使用生物力学压力测试仪测出下胫腓解剖复位所需压力为40~70 N。下胫腓前后联合断裂复位所用压力与单纯下胫腓前联合断裂复位对比差异无统计学意义,P>0.05。下胫腓前后联合及上方10 cm 骨间膜断裂复位所用压力与下胫腓前后联合断裂复位对比差异无统计学意义,P>0.05;但与单纯下胫腓联合前韧带断裂复位对比差异具有统计学意义,P＜0.05。 结论　下胫腓联合不同程度损伤后,下胫腓之间分离的距离较完整时存在显著性差异,需用不同大小的力量进行复位。     

踝外侧副韧带损伤对踝关节稳定性及软骨接触应变影响的有限元分析

背景：在踝关节扭伤和踝关节韧带损伤中近85%涉及外侧副韧带,损伤的机制为足跖屈时踝关节内翻。急性踝关节外侧扭伤的患者中有20%-40%会出现持续疼痛和慢性踝关节外侧不稳,导致距骨平移和旋转过大,加速软骨磨损,导致关节退化。目的：通过有限元建模探究不同类型的踝外侧副韧带损伤模型对踝关节稳定性以及距骨穹窿软骨接触应变的影响。方法：将1名27岁志愿者足踝CT扫描数据DICOM文件导入有限元软件中,进行三维重建及曲面拟合,再进行网格划分,建立含有骨骼、关节软骨和韧带的完整踝关节有限元模型,对比正常、距腓前韧带损伤、跟腓韧带损伤和距腓前韧带+跟腓韧带损伤4种不同工况下的踝关节稳定性和距骨软骨接触应变的改变。结果与结论：(1)在前抽屉试验中,距腓前韧带损伤和距腓前韧带+跟腓韧带损伤距骨前移距离明显大于正常和跟腓韧带损伤(P <0.05),而距腓前韧带损伤和距腓前韧带+跟腓韧带损伤之间、正常和跟腓韧带损伤之间差异无显著性意义(P> 0.05);(2)在距骨倾斜试验中,跟腓韧带损伤和距腓前韧带+跟腓韧带损伤距骨倾斜角度明显大于正常和距腓前韧带损伤,而跟腓韧带损伤和距腓前韧带+跟腓韧带损伤之...     

下胫腓关节的损伤机制及其稳定复合体解剖研究

目的　对下胫腓关节及其稳定复合体进行解剖研究,分析下胫腓关节损伤的相关机制,以期为临床治疗提供解剖学依据。 方法　收集由福尔马林固定的5例完整的成人尸体（共10侧）,模拟临床下胫腓关节损伤并进行暴力试验,解剖观察下胫腓联合韧带的稳定复合体。 结果　下胫腓的稳定复合体由胫腓下联合横韧带、前韧带、后韧带和胫腓骨间韧带构成;Cotton试验中最先撕裂的是胫腓下联合前韧带,随之接连受损的是骨间膜与下胫腓骨间韧带,胫腓下联合横韧带与后韧带均保存较为完整。 结论　下胫腓关节及其稳定复合体发生损伤时,下胫腓关节会发生分离,应及早进行关节及其稳定复合体的修复重建。     

腓骨及其韧带和踝关节稳定性的力学测评

对下肢各运动时象下腓骨负重功能及踝关节稳定性进行了实验研究。观察了小腿骨间膜和胫腓下韧带对腓骨生理功能的作用,并对临床上采用的腓骨下段固定方法进行了力学测评。实验结果显示,生理情况下腓骨负荷的大小与踝关节的位置和加载方向有关.小腿骨间膜将部分载荷从腓骨下段传递到胫骨上段,胫腓下韧带对于腓骨负重和踝关节稳定性均有重要意义。     

下胫腓联合分离内固定术式的生物力学研究

目的　探讨下胫腓联合分离采用新型内固定术式———下胫腓钩板固定器 (Hook -platefixation ,HPF)的生物力学特性 ,与螺钉、钢板和带钩固定器三种内固定方式比较 ,为临床提供科学依据。方法　采用新鲜成人尸体足标本 6具 ,运用生物力学实验应力分析方法和压敏片技术 ,测量不同内固定术式的远端胫腓骨强度、应变、负重面积、接触应力和足弓承载能力及踝关节稳定性的变化。结果　新型下胫腓钩板固定器内固定术式无论在胫腓骨强度和刚度、负重面积、接触压力、足弓的变形、移位强度和刚度、承载能力以及踝关节的稳定性方面均优于其它三种内固定术式 ,具有显著性差异 (P <0 .0 1)。结论　实验结果表明 ,采用下胫腓钩板固定器 (HPF) ,既有利于提高生物力学性能 ,又有利于改善踝关节的稳定性 ,与传统手术方式相比可减少一次手术 ,避免了断钉等并发症 ,且能有效地提高足部承载能力 ,是下胫腓联合分离内固定的一种优良术式     

前韧带加强修复结合螺钉固定用于下胫腓不稳的生物力学特性分析

目的 建立踝关节骨折固定后遗留下胫腓前韧带损伤,用锚钉加强修复结合螺钉固定的有限元模型,比较其受力及变形情况.方法 选取1例正常男性青年志愿者踝关节CT图像,建立踝关节骨折固定后遗留下胫腓前联合损伤有限元模型,对损伤模型置入锚钉固定为实验组,使用螺钉固定为对照组.通过有限元分析计算,观察两组模型在各种载荷工况下的最大应...     

下胫腓联合稳定复合体的临床解剖学研究

目的　通过对下胫腓联合稳定复合体的解剖研究,分析下胫腓关节损伤的机制,为临床提供解剖学依据。 方法 8侧标本上,对下胫腓稳定复合体进行层次解剖及通过暴力实验制作下胫腓关节损伤模型以模拟临床多见的下胫腓关节损伤症状。 结果 下胫腓稳定复合体由四条韧带组成,分别为胫腓下联合前韧带、胫腓下联合后韧带、胫腓下联合横韧带及胫腓骨间韧带组成。模拟实验中,足向外翻向后旋转时,胫腓下联合前韧带首先撕裂而胫腓下联合后韧带和胫腓下联合横韧带保存完整。 结论 当下胫腓稳定复合体损伤时,会出现下胫腓关节分离,对下胫腓关节分离的患者应将完全断裂的韧带早期修补重建。     

双股带线锚钉系统内固定治疗下胫腓联合损伤

背景:下胫腓联合韧带损伤如诊断或治疗不及时,常易引起创伤性关节炎以及踝关节不稳定等后遗症,目前对于双股带线锚钉系统能否治疗下胫腓联合损伤尚无明确报道。目的:回顾性分析双股锚钉线固定治疗下胫腓联合损伤的临床疗效以及安全性。方法:选择2016年7月至2018年10月上海交通大学附属第一人民医院南院收治的踝关节骨折伴下胫腓联合损伤患者30例,随机分2组,每组15例。试验组采用双股锚钉线固定下胫腓联合,对照组采用下胫腓联合螺钉固定。术前记录患者年龄、性别、踝关节术前肿胀程度,拍摄踝关节三维CT以及踝关节正、侧位X射线片,术后1d及1.5,3,6,12个月拍摄踝关节正、侧位X射线片,并评估术后3,6,12个月美国足踝外科协会评分。结果与结论:①所有患者手术切口均Ⅰ期愈合,术后未出现下肢静脉血栓、感染、骨不连、锚钉松动等并发症;②术后3,6,12个月时,2组之间美国足踝外科协会评分相比,差异均无显著性意义;2组美国足踝外科协会评分均显著高于术前(P<0.05);③术后1年内,试验组有5例(33%)出现下胫腓联合增宽,对照组有2例(13%)出现下胫腓联合增宽;④结果表明,双股锚钉线固定治疗下胫腓联合损伤疗效确切,安全性高,但患者术后发生下胫腓联合再分离概率较高。     

踝关节骨折的诊断与治疗

踝关节是全身较大的屈戍关节。由胫骨腓骨下端和距骨构成。接合紧密,即要稳固负重,又要灵活活动,是人体重力由垂直柱状转化为弓状平面负形成的重要关节。据统计踝关节骨折占全身骨折的5.4％左右。随着现代交通事业的发展,高能损伤增多,另外社会老龄化因素,踝关节骨折脱位发生的数量逐渐增多,随着踝关节功能解剖以及生物力学研究的深入,在治疗及分类上存在较多争议和不足。影像学,生物力学发展,内固定器材完善,踝关节骨折治疗有了质的变化,现结合文献讨论如下。 一、踝关节解剖学特点 1.负重最大,在行走跳跃时身体重力完全落于踝关节之上。2.踝关节为笋眼对笋结构,胫腓骨下端以及内外踝为笋眼,后面补充为胫腓横韧带。距骨体滑车及关节面为笋,但这种结构并非完善,因为胫腓横韧带纤维向外下,外踝关节面倾斜15度左右,腓骨下端可向上向外活动,并且外踝长内踝短,     

52例踝关节骨折下胫腓联合分离诊断与治疗探讨

目的：探讨踝关节损伤中下胫腓联合分离的诊断与治疗。方法采用保守治疗和手术的方法共治疗踝关节损伤中下胫腓联合分离52例。结果本组52例随访4个月~8年6个月。根据Baird-Jackson踝关节评分标准院优32例,良12例,可4例,差4例,优良率84.6豫。结论踝关节是人体负重最大的关节,生理要求高,因外翻型、内翻型、外旋型和纵向挤压型损伤,导致内外踝、前后踝骨折,下胫腓关节分离伴有外侧副韧带或内侧三角韧带损伤,踝穴增宽,影响踝关节的稳定性,使关节面对合不良,发生创伤性关节炎,可造成患者远期踝关节不稳疼痛的后遗症。明确的诊断和合理的治疗方案是取得良好治疗效果的关键。     

带线锚钉修复三角韧带损伤:恢复踝关节稳定性

背景:踝关节骨折合并三角韧带损伤在临床上并不少见,容易发生漏诊及误诊,从而导致踝关节不稳、踝部慢性疼痛及创伤性关节炎。近年来对三角韧带解剖结构和生物力学特征的研究发展,踝关节骨折合并三角韧带损伤的治疗理念和手术方法都有了进步和发展,但仍存在争议。目的:评价带线锚钉治疗踝关节骨折合并三角韧带损伤的临床治疗效果。方法:于2010年1月至2013年1月利用带线锚钉治疗踝关节骨折合并三角韧带损伤27例,对外踝、后踝骨折均行切开复位内固定,利用带线锚钉修复重建三角韧带,对于确定有下胫腓联合分离的患者采用1枚松质骨螺钉固定。结果与结论:所有患者均获得随访,随访时间11-35个月,平均23个月;运用美国足踝骨科协会足踝评分系统对踝关节功能进行综合评估,优良率为74.1%,结果证实,利用带线锚钉可很好地恢复踝关节的稳定性。     

CT评估踝关节骨折螺钉内固定后的下胫腓联合复位情况

背景:评估胫腓骨韧带联合的解剖复位对于踝关节骨折的手术治疗十分重要,而研究中复位不良发生率的巨大差异可能是由于对复位不良的测量方法和定义不一致造成的。目的:观察踝关节骨折螺钉固定术后和螺钉取出后1年下胫腓联合复位随时间的变化情况,并评估下胫腓联合复位不良的发生率。方法:纳入29例接受胫腓骨螺钉固定的踝关节骨折患者,在骨折手术6周后取出下胫腓联合螺钉。使用CT扫描图像评估在骨折术后2周内和螺钉取出后1年的下胫腓复位情况;测量两侧胫腓骨前后距离的差异,以及前后腓骨平移和腓骨旋转情况。结果与结论:①患者联合固定术后平均前胫腓距离为(0.8±1.4) mm,螺钉移除后1年增加到(1.8±1.1) mm,差异有显著性意义(P=0.001);②在下胫腓联合固定术后,4例踝关节前胫腓骨距离复位不良,其中3例增宽,1例过紧;在螺钉取出后1年时间里,有8例踝关节复位不良,所有韧带联合都在扩大;其他测量值不随时间而变化;③不同复位不良定义方法下,联合固定术后复位不良的发生率为10%-51%,螺钉取出后1年发生率为20%-62%,此次研究与其他学者的结论相比差异均有显著性意义(P=0.01,0.03);④提示在取出胫腓螺钉后1年内,前胫腓距离变宽,而其他方向的平移和旋转差异不大;不同观察者测量的重复性良好,不同的测量方法会导致复位不良的发生率有差异。