膝关节弯曲实验及其损伤特点

本文通过对正常国人新鲜尸体膝关节标本进行弯曲实验研究,给出了膝关节承受弯曲载荷的极限范围及其损伤特点,并对损伤机制进行生物力学分析。为探讨膝关节的生物力学性能和人工假体的设计提供参考资料。     

膝关节生物力学与运动学专业术语

应用生物力学工程原理与临床结合共同探讨膝关节的稳定性使得有关膝关节生物力学与运动学方面的专业术语应运而生。及时准确地理解与掌握这些专业术语 ,不但有利于临床对相应病损做出正确的诊断和恰当的治疗 ,且有助于临床与科研成果准确的交流和客观的评价。为此 ,本文综合复习了膝关节生物力学与膝关节运动学方面的部分专业术语 ,同时讨论膝关节的功能与理学检查的一些问题。1　常用膝关节生物力学专业术语1.1　应力 (Ｓｔｒｅｓｓ)是某结构单位面积内部对外部施加负载后形成于其表负荷 ,也即施加于局部力的强度形成于单位面积的内力[1] …     

膝关节三维有限元模型的建立及生物力学分析

目的：建立正常中国成年男性膝关节三维有限元模型,并在模型上加载压缩、弯曲、内外翻和旋转力矩进行受力分析,以验证模型的有效性。方法：选取1名正常男性青年膝关节直立位横断CT扫描片一套,利用图像处理和转换技术,运用有限元软件ABAQOUS/STANDARD Version6.5,建立正常膝关节三维有限元模型。在模型上加载压缩、弯曲、内外翻和旋转力矩进行受力分析。结果：建立了正常中国成年男性膝关节三维有限元模型。正常膝关节的内、外翻活动范围较小,且同一膝关节的内、外翻活动范围无统计学差异（P>0.05）。正常膝关节的旋转活动发生在屈膝状态下,且同一膝关节的内旋、外旋活动范围有明显差异（P<0.05）,外旋活动范围较大。结论：本实验建立的模型能逼真地反应膝关节的真实几何结构,模拟膝关节的各种运动,是进行生物力学研究的有效工具。     

膝关节骨性关节炎下肢运动生物力学研究现状

<正>膝关节骨性关节炎(knee osteoarthritis,KOA)是老年人下肢功能障碍的最主要原因,16.7%的KOA患者有登梯活动障碍,15.4%患者1英里行走有障碍[1]。疼痛和关节僵硬是导致KOA患者运动功能障碍的直接原因,表现为患者在平地步行或登梯时的异常步态,也可能采取代偿措施以减少损伤或避免症状加剧。下肢稳定性异常、下肢力线改变、关节负重增加或应力减退等生物力学因素的改变可能是膝骨性关节炎发生的重要原因[2]。     

人膝关节不同角度下外侧副韧带生物力学研究

目的 确定正常膝关节屈膝过程中外侧副韧带的生物力学变化关系.方法 取自愿捐献的6具成年男性人尸体膝关节标本固定于人造运动夹具上,通过电子试验机对膝关节轴向加载400N负荷模拟膝关节正常受力,分别在膝关节屈曲0°、30°、60°、90°时,采用压力感受器测定外侧副韧带所承受的应变.结果 外侧副韧带所承受的应变在屈膝0°、30°、60°及90°时分别为:(0.0±1.6)με,(-17.3±8.6)με,(-24.0±4.8)με及(26.5± 4.7)με.在屈膝30°和60°时应变值无明显差异(P>0.05),0°和90°时应变值明显改变,差异均有统计学意义(P<0.05).结论 屈膝过程中,外侧副彻带的应力呈先稍减小后逐渐增加趋势,膝关节在0°位时,膝关节处于"扣锁"状态,受力均衡;在屈膝90°位时,外侧副初带最紧张,处于易受损伤的高危状态.为临床外侧副韧带损伤的早期正确诊治提供理论依据.     

双平面透视成像系统及其在膝关节生物力学研究中的应用进展

双平面透视成像系统(DFIS)经过近20年的完善与发展,目前已成为一项较成熟的生物力学研究技术.本文回顾相关文献,对DFIS的发展历史和主要结构功能进行了介绍.DFIS所具有的无创性、精确性和动态性观测的优点,使其在膝关节生物力学研究中得到广泛应用,本文也对DFIS在正常膝关节及膝关节术后生物力学研究中的应用进展进行了...     

后外侧结构损伤及重建对膝关节外旋稳定性影响的研究

目的分析后外侧结构（PLS）断裂和重建后膝关节外旋稳定性的改变。方法16具完整新鲜的下肢标本,膝关节保持0°、30°、60°、90°位置,对胫骨远端施加5kg·m·s^-2外旋扭力矩,测得胫骨的外旋角度值;依次切断后交叉韧带、胭腓韧带（PFL）和胭肌腱（PT）,每切断一条韧带或肌腱后测量胫骨的外旋角度值;采用自体半腱肌、股薄肌关节镜下重建后交叉韧带,自体跟腱重建胭肌腱和胭腓韧带,每次重建后测量胫骨外旋角度值。结果单独后交叉韧带切断后,胫骨外旋角度没有增加（屈曲60°：正常组外旋14．1°,PCL切断组14.57°;q=0．47;P〉0．05）;胭腓韧带切断后,屈曲60°和90°时胫骨的外旋角度大于正常膝关节（屈曲60°：PFL切断组外旋16．94°;q值2．84,P〈0．05）;胭肌腱切断后,0°-90°范围胫骨外旋角度均增加至最大（屈曲60°：外旋28．1°;q=14．01,P〈0.05）。单独后交叉韧带重建后胫骨外旋角度仍大于正常膝关节（屈曲60°：外旋27．67°;q值0.425,P〈0．05）;后交叉韧带和后外侧结构联合重建后胫骨的外旋角度与正常膝关节相比有一定的差异性（屈曲60°：外旋14.51°;q=0．412,P〈0．05）,但变化幅度未超过1°。结论单独后交叉韧带的损伤对膝关节的外旋稳定性没有影响,但联合后外侧结构损伤后导致膝关节外旋不稳;胭肌腱断裂后膝关节产生了最大角度的过度外旋;单独后交叉韧带的重建部分恢复联合损伤后膝关节的过度外旋;后外侧结构和后交叉韧带联合重建后膝关节外旋稳定。     

膝关节骨关节炎生物力学的研究进展

骨关节炎（osteoarthritis,OA）是一种以软骨磨损为特点的退行性关节病,主要发生在中老年人,严重困扰人民健康,使至少10％的人丧失劳动能力.流行病学的研究估计,仅在美国大约有4300万人受影响,全世界大约有15％人口受到困扰.它不仅给社会,也给患者带来巨大的心理和经济负担[1].OA通常被认为是一个多因素导致的关节病,包括机械应力增加、力线异常、软骨退化、软骨下骨改变和肌肉软组织损伤.继发滑膜炎也在OA发生发展中扮演了重要的角色,尤其在早期阶段.生物力学在OA发生发展中的作用更是越来越受到人们重视.目前有研究指出,生物力学因素在OA发病中起到了瀑布效应[2].本文将主要对OA发生发展的不同生物力学因素进行讨论,现综述如下.     

低场磁共振成像在膝关节损伤中的临床应用

目的探讨膝关节损伤低场磁共振成像(MRI)表现及其临床应用价值。方法对230例经临床或手术证实的膝关节损伤患者的MRI表现进行回顾性分析。结果半月板损伤108例,韧带损伤81例,骨折47例,骨挫伤162例,关节软骨骨折26例,合并关节积液178例,多种损伤可同时出现。结论低场MRI能较好地显示膝关节的半月板损伤、韧带损伤、关节软骨损伤、骨折、骨挫伤及关节腔积液等改变,对临床有指导意义。     

膝关节骨性关节炎的关节镜治疗分析

目的:评价关节镜手术治疗膝关节骨性关节炎的临床效果;方法:回顾总结自2002年10月~2006年5月住院的66例膝关节骨性关节炎患者行关节镜手术治疗疗效,并作了1~4年的术后随访;结果:术后随访1~4年,无术后并发症,效果优良率达90%;结论:关节镜治疗膝关节骨性关节炎有损伤小、直观性强、手术时间短、手术效果好、康复快等优点,值得进一步研究、发展、推广。     

410例膝关节外伤MRI诊断分析

目的 探讨MRI对膝关节外伤的诊断价值.方法 回顾性分析410例膝关节外伤的MRI表现,其中72例行CT检查,380例同时拍摄X线平片,比较3种方法对膝关节外伤的诊断价值.结果 MRI、CT及X线对膝关节外伤的阳性检出率分别为99.02%(406/410)、70.83%(51/72)、30.00%(114/380).MRI表现分别为骨挫伤伴或不伴骨折、关节腔积液、半月板损伤、韧带损伤、关节周围软组织损伤.MRI阳性检出率明显高于CT组及X线组,组间比较差异有统计学意义(P<0.05).结论 MRI对膝关节外伤具有独特而重要的诊断价值,而且无创伤、无辐射,能够最大限度弥补X线及CT检查的不足,可作为膝关节外伤的常规检查手段. Abstract： Objective To investigate the diagnostic value of MRI imaging on detecting knee joint injury. Methods MRI manifestations of knee joint injury in 410 cases were analyzed retrospectively. Of all patients, 72 cases underwent CT scan,380 cases underwent X-ray examinations and to compare the diagnostic value of the three methods in detecting knee joint injury. Results The positive rates of MRI, CT, X-ray in detecting knee joint injury were 99.02%(406/410), 71.83%(51/71), 30.00%(114/380) respectively. Knee joint injury manifested as bone contusion or bone contusion accompanied with bone fracture, joint effusion, meniscus injury, ligament injury, para-articular soft tissue injuries with MRI. The positive rate was significantly higher than that of CT and X-ray, the difference was statistical significance. Conclusions MRI not only play a peculiar and important role in the diagnosis of the knee joint injury with non-invasion or radiation, but also can largely make up for the disadvantage of CT and X-ray,and could be used routinely.     

关节腔内摩擦系数对颞下颌关节系统生物力学特性的影响

目的研究关节腔内摩擦系数对颞下颌关节(TMJ)系统生物力学特性的影响,探讨摩擦系数改变因素在颞下颌关节紊乱病发生、发展过程中的作用。方法通过自主建立的颞下颌关节系统三维有限元模型,应用有限元软件对颞下颌关节系统进行力学分析,观察摩擦系数改变时的关节系统应力分布及大小变化。结果当移位侧关节盘摩擦系数增大时,相应该侧的关节盘、髁突所受应力也随即增大。结论颞下颌关节紊乱病与关节腔内摩擦系数关系密切,关节紊乱会导致关节摩擦系数增大,摩擦系数增大会促进颞下颌关节紊乱病的发展。     

锌指蛋白440在人膝关节OA软骨细胞损伤中的促进作用及机制

探讨锌指蛋白440（ZNF440）在膝关节（Knee）骨性关节炎（OA）软骨细胞损伤和退化变性病理生理学中的作用。方法 Knee软骨中分离人软骨细胞,分为对照组、Knee OA组、ZNF440-GFP（绿色荧光蛋白）组、ZNF440-siRNA组和Scriptaid组。通过免疫组化和Western blotting测定ZNF440在Knee OA软骨中的表达。用ZNF440-GFP过表达和ZNF440-siRNA转染细胞,并给予白细胞介素-1β(IL-1β)刺激。分别用qPCR和WB检测分解代谢、合成代谢和凋亡相关标志物的mRNA和蛋白表达水平。生物信息学分析有可能抑制ZNF440表达的化合物。结果 与对照组相比,ZNF440在Knee OA软骨中的表达有所增加(P＜0.05);ZNF440过表达明显增加基质金属蛋白酶（MMP）13和PARP p85的表达,并降低COL2A1表达(P＜0.05);siRNA敲除ZNF440可部分逆转IL-1β刺激诱导的人Knee OA软骨细胞的分解代谢和细胞凋亡(P＜0.05)。通过生物信息学分析和验证实验,确定Scriptaid是一种有可能下调ZNF440表达的化合物。Scriptaid处理可降低OA软骨细胞中ZNF440的表达,同时降低过表达ZNF440的人Knee OA软骨细胞中MMP13和PARP p85的表达(P＜0.05)。结论 ZNF440在人Knee OA软骨中的表达明显增加,可能通过调节细胞中炎症、分解代谢和凋亡标志物的表达参与软骨退行性机制。此外,Scriptaid可降低ZNF440的表达,并抑制其在OA软骨细胞中的破坏作用     

关节镜下膝关节骨性关节炎伴半月板损伤分析

目的探讨膝关节骨性关节炎（OA）伴发半月板损伤的发生率及其在诊断治疗中的意义。方法对因第一诊断为膝关节OA而行关节镜下关节清理术共120例125个膝关节,分析半月板损伤的发生率、损伤类型及其与OA严重程度的相关性,并对选择性关节腔清理结合半月板修切术的疗效进行评价。结果症状以膝关节疼痛为主,无游离体而有绞锁现象者32膝（25．6％）,术前诊断OA合并半月板损伤22膝（17．6％）,LYSHOLM评分平均52分。术中发现内侧半月板损伤41膝（32．8％）,外侧半月板损伤21膝（16．8％）,其中内外侧均损伤7膝（5．6％）。镜下损伤类型主要为磨损（29．0％）、边缘毛刷样破损（12．9％）、各种破裂（51．6％）以及桶柄样撕裂（1．61％）,损伤程度与关节软骨破坏程度明显呈正相关,手术前后诊断符合率为40．0％（22／55）。术后3、6、12个月复诊,总体满意率分别为89．6％（107／120）、86．4％（104／120）、83．2％（100／120）,有半月板损伤者满意率分别为94．5％（59／62）、91．0％（56／62）、87．3％（54／62）,平均LYSHOLM评分分别为77、74、71分和85、82、79分。结论膝关节OA往往伴有半月板损伤,两者可有相互加重的作用。部分OA患者保守治疗难以缓解膝关节症状或延缓OA的病程,关节镜下清理术有一定的诊断和治疗价值。     

低场强MRI在膝关节韧带损伤中的临床应用

目的探讨低场强MRI在膝关节韧带损伤中的影像学表现,了解其在膝关节韧带损伤中的诊断价值和意义。方法回顾性分析30例患者58个膝关节的MRI图像,评价膝关节前后交叉韧带、内外侧副韧带损伤的情况,并与手术及关节镜结果进行对比研究。结果低场强MRI诊断膝关节韧带损伤的准确性分别为:前交叉韧带90.9%,后交叉韧带100%,内侧副韧带93.8%,外侧副韧带91.7%.结论低场强MRI在膝关节韧带损伤诊断中的准确性很高,对于临床治疗具有重要的指导意义。     

全膝关节置换术治疗膝关节强直的临床研究

目的 探讨各种原因引起膝关节强直采用人工全膝关节置换治疗的手术技巧和临床效果.方法 2005年2月至2007年3月对4例(7膝)膝关节强直的患者施行人工膝关节置换术,其中1例化脓性关节炎骨性强直,2例类风湿性关节炎,1例强直性脊柱炎.术前记录关节活动度均为0°,KSS评分平均为42分(11～63分),功能评分平均17分(0～45分).结果 术后随访5～27个月,术后平均活动度83°(60°～110°),KSS评分平均为83分(64～91分)功能评分平均77分(60～90分),感染例数为0.结论 人工全膝关节置换手术治疗膝关节强直近期随访取得满意疗效,计算机导航辅助下进行股骨胫骨的截骨和软组织松解平衡,术后个体化功能康复训练是关键因素.     

关节镜微创手术治疗膝关节半月板损伤的效果研究

目的探讨关节镜微创手术治疗膝关节半月板损伤的临床效果。方法选择2015年1~12月70例患者纳入本研究,患者均接受关节镜微创手术治疗,观察患者治疗前后的疼痛评分以及膝关节活动度情况、Lysholm、Tegner、IKDC评分。结果 70例患者均顺利完成手术治疗,治疗后不同时间(治疗后1周、2周、4周)患者的疼痛VAS评分均显著低于手术前(P0.05)。治疗后不同时间(治疗后1周、2周、4周)患者的膝关节活动度均显著大于手术前(P0.05),Lysholm、Tegner、IKDC评分均显著提高,治疗后1、2、4周上述三项评分均增加,各项评分均显著高于术前(P0.05)。结论关节镜微创手术治疗膝关节半月板损伤效果确切。