膝关节后外侧结构生物力学的有限元分析

背景：有限元分析作为一种数值分析手段,适用于三维人体结构力学模型的生物力学分析。 目的：采用有限元分析膝关节后外侧结构主要韧带(外侧副韧带、腘肌腱和腘腓韧带)的生物力学特点。 方法：建立人膝关节包括后外侧结构的三维有限元模型,在模型上施加胫骨的前后向力、内外翻力矩、内外旋力矩,观察膝关节后外侧韧带在完整和缺失时的应力响应。 结果与结论：膝关节后外侧结构对限制膝关节的内翻、外旋和胫骨后移有重要作用,而对限制胫骨前移、外翻和内旋的作用并不明显。膝关节后外侧结构损伤对膝关节的稳定性有明显影响。在膝关节后外侧结构中起主要作用的是外侧副韧带,其次是腘肌腱,而腘腓韧带在后外侧结构中起辅助作用。     

内侧副韧带不同程度损伤时膝关节的应力变化

背景：膝关节内侧副韧带损伤易导致继发性的半月板及软骨损伤,长期慢性损害会引起骨关节炎的发生。目前,关于内侧副韧带断裂所致半月板及关节软骨损伤的力学研究较少。目的：探讨膝关节内侧副韧带不同程度损伤对膝关节半月板及软骨生物力学的影响。方法：选择一名健康志愿者行膝关节CT和MRI检查,获取其影像资料,将扫描数据依次导入Mimics、Geomagic及Solidworks软件,经配准融合后建立正常膝关节三维模型,并在此基础上模拟出膝关节内侧副韧带不同程度损伤的模型,共分为4组,包括：(1)内侧副韧带完整;(2)内侧副韧带深层断裂;(3)内侧副韧带浅层断裂;(4)内侧副韧带完全断裂。最后导入Ansys软件,对膝关节施加3种模式载荷：(1)股骨顶端施加10 N·m外翻力矩;(2)股骨顶端施加4 N·m内旋力矩;(3)股骨顶端施加4 N·m外旋力矩。分析4组模型在不同载荷下对膝关节生物力学的影响。结果与结论：(1)在膝关节伸直位,对膝关节施加10 N·m外翻力矩时,内侧副韧带不同程度损伤后外侧半月板总体应力均增加,关节软骨应力变化不明显,并且当内侧副韧带浅层出现断裂后外侧半月板应力峰值明显增大;(2...     

踝关节骨折合并三角韧带损伤的修复

目的　探讨踝关节骨折合并三角韧带损伤时手术修复三角韧带的方法。 方法　对17例踝关节骨折合并三角韧带损伤患者采用切开复位内固定并修复重建三角韧带,术后对病人的资料进行随访、分析。 结果　随访时间11~45个月,平均24.7个月,按美国足踝外科协会(AOFAS)踝与后足功能评分标准评估疗效,本组病例中优6例,良7例,可3例,差1例,优良率76.47%。 结论　踝关节骨折合并三角韧带损伤时,手术修复三角韧带能够恢复踝关节的正常生物力学环境和稳定性。     

踝三角韧带修复重建的解剖与生物力学的基础研究

目的　通过对尸体标本踝三角韧带进行解剖观测,为踝关节韧带修复重建提供解剖与生物力学基础。 方法　选取成人新鲜尸体足踝标本10例,观察三角韧带的组成、起止、分布,测量各组成部分的长度、宽度及厚度;并在外翻应力位下拍摄X线片,测量踝关节内侧间隙(Mcs),依次切断三角韧带浅层、深层,并重复上述测量。 结果　踝三角韧带均分为深、浅两层组成,当踝关节韧带处于完整状态时,踝关节在跖屈、中立及背伸位的平均内踝间隙宽度分别为(2.67±0.38)mm、(2.42±0.35)mm、(2.55±0.24)mm。当踝关节处于中立位及最大背伸位时,切断三角韧带浅层后内踝间隙与完整状态相比均无显著性差异(P＞0.05),而切断三角韧带深层后内踝间隙与完整状态相比有显著性差异(P＜0.05);而当踝关节处于最大跖屈位时,所有韧带破坏状态后的内踝间隙与韧带完整时相比均无显著性差异(P＞0.05)。 结论　(1)踝三角韧带由 4 条韧带束组成,各韧带束精确起止点的确定是基础研究及临床解剖重建基础。(2)通过综合踝关节跖屈位、中立位及背伸位外旋应力试验结果,可更全面、准确地诊断三角韧带损伤。     

外踝骨折合并三角韧带损伤的临床治疗体会

目的：探讨外踝骨折合并三角韧带损伤手术修复重建的临床效果。方法对20例外踝骨折合并三角韧带损伤全部采用切开复位和坚强内固定,并用带线锚钉修复重建三角韧带,恢复踝关节内外侧结构的稳定性。结果全部患者均得到随访,随访时间6~24个月,按疗效评定标准,本组优15例,良4例,可1例,优良率95%。结论治疗外踝骨折合并三角韧带损伤时,外踝骨折解剖复位外,对损伤的三角韧带进行重建是必要的,临床效果满意。     

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。     

膝关节多韧带损伤一期重建后5年随访

背景：前后交叉韧带损伤合并Ⅲ度内侧副韧带损伤严重影响膝关节的稳定性,重建后短期疗效确切,但中期疗效尚不明确。 目的：评估多韧带损伤重建后的中期疗效。 方法：选择40例前后交叉韧带损伤合并Ⅲ度内侧副韧带损伤的患者,男30例,女10例,年龄19-48岁,前后交叉韧带损伤于关节镜下行同种异体肌腱重建,内侧副韧带损伤行带线铆钉修补。重建前后行Lachman试验、IKDC分级、Lysholm评分及KT-1000对患者进行主观和客观评分,以评估重建疗效。 结果与结论：40例患者均获随访,随访时间60个月。重建后患者膝关节疼痛、肿胀、屈伸活动受限等症状明显改善,Lachman试验、Lysholm膝关节功能评分、IKDC分级评分及KT-1000较重建前明显提高(P < 0.05),提示应用同种异体肌腱重建前后交叉韧带、带线铆钉修补内侧副韧带,能有效恢复膝关节的稳定性,短中期疗效确切。     

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。     

自体肌腱移植修复膝关节内侧副韧带Ⅲ度损伤

背景:对于合并交叉韧带损伤的年轻且运动水平较高的患者易出现Ⅲ度膝关节内侧副韧带损伤,直接修复损伤韧带以及肌肉肌腱转位加强等传统重建方法会遗留内侧副韧带复合体松弛的情况。目的:探讨自体肌腱移植修复膝关节内侧副韧带Ⅲ度损伤的效果。方法:对Ⅲ度膝关节内侧副韧带损伤患者47例采取修复重建方法治疗,在解剖修复内侧副韧带基础上游离移植自体半腱肌腱、骨-髌韧带-骨、腘绳肌腱重建内侧副韧带浅层。结果与结论:最终37例患者得到随访,随访时间平均48个月。37例患者Lysholm评分、IKDC评分、Tegner最终随访评分、外翻应力位X射线片内侧关节间隙较健侧增宽的距离均较重建前明显改善,差异均有显著性意义(P0.05)。按临床疗效评分为重建后优12例,良18例,中4例,差3例,优良率81%。结果证实,自体肌腱移植修复膝关节内侧副韧带Ⅲ度损伤效果良好,骨-髌韧带-骨及腘绳肌腱均是可供选择的移植物。     

肘关节内侧副韧带生物力学及临床研究

目的：探讨肘关节内侧副韧各组成成分在肘关节稳定中的作用及手术治疗内侧副韧带损伤的临床效果。方法：收60例4％福尔马林溶液防腐保存的正常成人尸体肘关节标本，仔细解剖出肘关节内侧副韧带的前束、后束和斜束，随机分为5组，然后通过生物力学研究，分别观察肘关节内侧副韧带各组成部分在肘关节不同屈曲角度下对肘外翻角度的影响，并在此基础上临床治疗内侧副韧带损伤伴肘关节不不稳定患者11例，随访其疗效。结果：肘关节内侧副韧带前束在肘关节屈曲过程中，在抗外翻应力方面起主要作用而单纯后束或斜束损伤对肘关节内侧稳定影响小大；11例肘关节内侧副韧带损伤患者经手术修复前束，肘关节功能恢复良好．未见遗留内侧不稳定。结论：肘关节内侧副韧带前束是肘关节内侧稳定的主要结构，临床上当肘关节内侧副韧带损伤时应重点修复或重建前束以稳定肘关节。     

Development and Validation of a Computational Model to Study the Effect of Foot Constraint on Ankle Injury due to External Rotation

Recent studies, using two different manners of foot constraint, potted and taped, document altered failure characteristics in the human cadaver ankle under controlled external rotation of the foot. The posterior talofibular ligament (PTaFL) was commonly injured when the foot was constrained in potting material, while the frequency of deltoid ligament injury was higher for the taped foot. In this study an existing multibody computational modeling approach was validated to include the influence of foot constraint, determine the kinematics of the joint under external foot rotation, and consequently obtain strains in various ligaments. It was hypothesized that the location of ankle injury due to excessive levels of external foot rotation is a function of foot constraint. The results from this model simulation supported this hypothesis and helped to explain the mechanisms of injury in the cadaver experiments. An excessive external foot rotation might generate a PTaFL injury for a rigid foot constraint, and an anterior deltoid ligament injury for a pliant foot constraint. The computational models may be further developed and modified to simulate the human response for different shoe designs, as well as on various athletic shoe–surface interfaces, so as to provide a computational basis for optimizing athletic performance with minimal injury risk.     

同种异体肌腱解剖重建修复慢性踝关节不稳

背景：同种异体肌腱解剖重建应用于踝关节修复重建的报道目前较少。 目的：分析运用深低温冷冻保存同种异体肌腱解剖重建修复慢性踝关节不稳的临床疗效。 方法：运用深低温冷冻保存同种异体肌腱解剖重建修复慢性踝关节不稳26例,其中跟腓韧带和距腓前韧带同时损伤或松弛18例,距腓前韧带单独损伤或松弛8例。采用美国足踝外科协定(AOFAS)评分及Good评级评估踝关节功能,并进行患侧与健侧踝关节背伸、跖屈活动度、后足活动度比较。 结果与结论：所有患者治疗后均获得随访,随访时间9-24个月,平均15个月。所有患者均未出现复发性踝关节外侧不稳,美国足踝外科协定(AOFAS)评分：同时修复跟腓韧带和距腓前韧带组,治疗前(48.4±3.7)分,治疗后(88.2±3.8)分,治疗后较治疗前平均提高39.8分;单独修复距腓前韧带组治疗前(50.0±6.4)分,治疗后(89.5±3.4)分,治疗后较治疗前平均提高39.5分。Good评级优 19例,良 6例,可 1例,优良率 96%。患者均无严重并发症。结果提示应用深低温冷冻保存同种异体肌腱解剖重建踝关节外侧韧带治疗踝关节慢性外侧不稳,增大了腱骨接触面积,增加了骨腱愈合的概率,增强了踝关节的稳定性,其远期疗效仍待进一步评估。 中国组织工程研究杂志出版内容重点：肾移植;肝移植;移植;心脏移植;组织移植;皮肤移植;皮瓣移植;血管移植;器官移植;组织工程全文链接：     

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。     

Surgical Considerations in the Treatment of Ankle Instability

OBJECTIVE: To review the surgical indications, techniques, biomechanical testing, and clinical results reported for the most common surgical techniques used to treat ankle instability. DATA SOURCES: We searched MEDLINE from 1960-2001 using the terms ankle instability, functional ankle instability, mechanical ankle instability, ankle ligament surgery, Brostr?m, Chrisman-Snook, and Evans. DATA SYNTHESIS: Although 80% to 85% of acute ankle sprains are successfully treated with a functional ankle-rehabilitation program, the remaining 15% to 20% have recurrent ankle instability and reinjury, necessitating surgical intervention. The fundamentals of the surgical approach to lateral ankle instability are based on the anatomy of the lateral ankle ligaments, the anterior talofibular ligament, and the calcaneofibular ligament. Ankle-instability surgery has been broadly divided into an anatomic repair consisting of an imbrication of the lateral ligamentous complex and an ankle-ligament reconstruction. An ankle-ligament reconstruction weaves a harvested tendon graft, most commonly the peroneus brevis, to augment the lateral ligaments of the ankle. Goals of surgery are to reestablish ankle stability and function without compromising motion and without complications. Anatomic repair and imbrication of the lateral ligament complex with the Gould modification has an 85% to 95% success rate, and the risk of associated nerve injuries is low. This approach provides increased stability by reinforcing local host tissue, preserving subtalar and talocrural motion, eliminating the comorbidity associated with tendon-graft harvest, and offering a quicker functional recovery. One concern in using the anatomic approach is the resultant strength of the repair, although the literature does not support this concern. Ankle-reconstruction procedures that sacrifice tendons are thought to provide a stronger construct, and hence, more stability. This increased stability results in loss of talocrural and subtalar range of motion, prolonging recovery and decreasing sport performance. Adjacent nerve injury is more common with ankle-ligament reconstruction. CONCLUSIONS/RECOMMENDATIONS: Based on the literature, we believe that a modified Brostr?m lateral-ligament repair should be considered the first choice for persistent ankle instability refractory to a functional ankle-rehabilitation protocol. Ankle reconstruction with tendon augmentation should be reserved for patients with generalized ligamentous laxity or long-standing ligamentous insufficiency or as a salvage procedure in a patient with a failed modified Brostr?m lateral-ligament repair.     

踝关节外侧韧带和距下关节韧带修复重建的应用解剖

目的 :为踝关节外侧韧带和距下关节韧带损伤修复重建提供解剖学基础。方法 :在 3 2侧经防腐固定、8侧冷藏新鲜标本上解剖观测踝关节外侧韧带和距下关节韧带及小趾趾长伸肌腱、第 3腓骨肌腱、腓骨短肌腱、伸肌下支持带 ,在新鲜标本上摹拟修复术。结果 :小趾趾长伸肌腱、第 3腓骨肌腱、腓骨短肌腱、伸肌下支持带解剖位置恒定 ,与踝关节外侧韧带和距下关节韧带相毗邻 ,具有一定的长、宽、厚度 ,可形成移植供体。结论 :①陈旧性踝关节外侧韧带和距下关节韧带的损伤 ,原位修复较难 ,用肌腱转位修复是一种可行的方法 ;②可用腓骨短肌腱修复距腓前和跟腓韧带损伤 ,小趾趾长伸肌腱和第 3腓骨肌腱转位修复距下关节韧带 ,伸肌下支持带可用作加强缝合 ,术式经标本摹拟具有可行性。     

腓骨骨膜-筋膜瓣移位治疗慢性踝关节不稳的临床应用

目的：报道自体腓骨骨膜—筋膜瓣移位治疗慢性踝关节不稳的方法及疗效。方法：5例慢性踝关节外侧不稳患者接受手术治疗，将腓骨骨膜—筋膜的中下1／3向下游离至近关节囊部，保留下端血供，分成两瓣，分别修复距腓前韧带和跟腓韧带。结果：随访6～18个月，5例患者临床症状明显改善，摄X线片检查踝关节稳定性恢复良好，临床疗效满意。结论：采用自体腓骨骨膜—筋膜瓣移位治疗慢性踝关节不稳方法简便，疗效确切。