股骨单隧道胫骨双隧道重建膝关节前交叉韧带的相关解剖与生物力学研究

摘要

目的:
　　 测量新鲜人尸正常膝关节标本前交叉韧带(anterior cruciate ligament，ACL)股骨端的韧带范围及位置，通过组织学切片染色进一步观察并测量ACL的股骨止点处韧带纤维的密度及分布，为股骨单隧道重建膝关节前交叉韧带提供解剖学依据。应用上述标本构建前交叉韧带各种重建模型，通过生物力学评价股骨单隧道、胫骨双隧道重建膝关节前交叉韧带的稳定性，验证该术式可代替双束重建，为膝关节提供良好的前后和旋转稳定性，为其临床应用提供理论依据。
　　 方法:
　　 (一)解剖学研究
　　 1.取6个新鲜人尸的正常膝关节，每个标本均拍摄正侧位X光，CT，以及MRI。证实标本无膝关节软骨破坏、膝周肿瘤以及前交叉韧带断裂等问题。
　　 2.标记韧带股骨止点的范围，定位止点边缘方向。将韧带紧贴骨面取下，测量正常ACL股骨止点的最长轴，最短轴的长度和止点的位置分布范围(表盘法)。
　　 3.将取下的ACL，固定包埋后，股骨端间隔1mm距离行切片和HE染色(3片/段)测量各个截段韧带的最长轴，最短轴的长度、纤维分布、密度及横截面积。
　　 4.应用Image-proplus5.1软件绘制纤维密度图，还原模拟不同直径的股骨单隧道和胫骨双隧道重建，分别测量单双隧道股骨止点范围所占有的ACL纤维比例。
　　 (二)生物力学测定
　　 1.将标本保留关节囊，剔除皮肤及周围组织，包埋，标记定位点后，置于MTS858Mini Bionix进行调试设备配件及相应参数至标准。
　　 2.取自体腘绳肌腱，分别编织成双束移植物(直径分别为5mm,6mm)，股骨单束，胫骨双束移植物(股骨端直径为8mm,胫骨端直径分别为6mm,7mm)单束重建移植物(直径为8mm)，预张，备用。
　　 3.标本分成5组：(1)正常组；(2)断裂组；(3)双束组；(4)股骨单束，胫骨双束组；(5)单束组。将五组标本依次进行生物力学测试：从胫骨后方分别施加以0N、30N、60N、100N、150N持续稳定的推力测试中立位和内外旋膝关节15°，30°时，膝关节不同角度(0°-30°-60°-90°)的胫骨前移位移并拍照记录。
　　 4.分析处理上述资料，测量出各个状态下，胫骨平台的移动距离。实验数据应用SPSS13.0进行统计学处理，五组数据间两两比较，采用t检验，P＜0.05差异有统计学意义。
　　 结果:
　　 (一)解剖学分析
　　 1.总纤维面积：180.23±15.7059mm2
　　 2.主要纤维面积：62.05±4.6595mm2
　　 3.ACL股骨止点最长轴：18.23±2.33mm
　　 4.ACL股骨止点最短轴：13.57±2.41mm
　　 5.ACL股骨止点分布范围：右膝08点30分±3.12分～11点54分±2.1分(左膝12点06分±2.1分～16点30分±3.12分)
　　 6.主要纤维分布范围：右膝9点37分±2.82分～10点47分±3.51分(左膝13点13分±3.51分～15点23分±2.82分)
　　 7.股骨单束时，D=8mm，纤维分布82.68％±3.07％；D=9mm纤维分布90.76％±4.67％；股骨双束时，D=5mm，D=6mm纤维分布84.59％±6.26％；股骨单束时(D=8mm)与股骨双束时(D=5mm，D=6mm)，P＞0.05.
　　 (二)生物力学测定
　　 1.在膝关节0°位时，中立位以及内外旋状态下，从胫骨后方逐渐施加以0N-30N-60N-100N-150N持续稳定的力，单束重建同双束及股骨单束、胫骨双束重建在膝关节前后稳定性及旋转稳定性上面，P＞0.05；
　　 2.在膝关节在屈膝30°-90°位时，在中立位，从胫骨后方逐渐施加以0N-30N-60N-100N-150N持续稳定的力，单束重建同双束及股骨单束、胫骨双束重建在膝关节前后稳定性方面，P＞0.05，但在内外旋位时的旋转稳定性方面，P＜0.05；
　　 3.在膝关节屈膝0°-90°位，中立位状态下，从胫骨后方逐渐施加以0N-30N-60N-100N-150N持续稳定的力，股骨单束、胫骨双束重建同双束重建在前后稳定性以及旋转稳定性上面P＞0.05。
　　 结论：
　　 1.解剖学显示，HE染色未发现股骨端存在双束的分界；
　　 2.从股骨端纤维密度来看，股骨端单隧道时包含的纤维数量要等于甚至大于双隧道包含的纤维数量；
　　 3.单束重建，股骨单束、胫骨双束重建和双束重建前交叉韧带均能恢复膝关节的前后稳定性；但是在恢复膝关节胫骨旋转稳定性方面股骨单束、胫骨双束重建及双束重建要好于单束重建，接近正常；同时，在恢复膝关节胫骨旋转稳定性方面股骨单束、胫骨双束同双束没有统计学差异；单束重建能较好地恢复膝关节前向稳定性，但不能很好地恢复膝关节旋转稳定性。

目录

文摘

英文文摘

声明

前 言

第一章膝关节前交叉韧带解剖学分析

目的

材料

方法

结果

结论

第二章膝关节前交叉韧带不同重建方法生物力学测定

目的

试剂与仪器

方法

结果

结论

讨论

结 论

参考文献

附 图

生物力学数据附表

致谢