韌帶的生物力學(xué)特性范文

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韌帶的生物力學(xué)特性

篇1

[關(guān)鍵詞] 月骨;關(guān)節(jié); 韌帶; 生物力學(xué)

月骨居近側(cè)列腕骨中線,在腕不穩(wěn)定中起著非常重要的作用。與月骨相連韌帶是維系月骨及相鄰?fù)蠊情g正常解剖關(guān)系的重要結(jié)構(gòu)。其韌帶損傷后引起的月骨及相鄰?fù)蠊遣环€(wěn)定正逐漸被人們認(rèn)識(shí)并受到重視,目前特別是舟月不穩(wěn)定的治療,為手外科醫(yī)師所感興趣[1,2]。為了手外科學(xué)的發(fā)展需要,對(duì)與月骨相連韌帶進(jìn)行了生物力學(xué)特性的測(cè)定。

1 材料與方法

1.1 材料 成人新鮮腕關(guān)節(jié)標(biāo)本14側(cè),右側(cè) 7例,左側(cè)7 例,供體年齡 18~40 歲,身高160~180 cm,雙側(cè)腕關(guān)節(jié)均未受外傷,經(jīng)X 線檢查證實(shí)標(biāo)本無(wú)骨性異常。 標(biāo)本冷凍保存,使用前充分解凍至關(guān)節(jié)、軟組織柔軟。

1.2 解剖觀察與生物力學(xué)測(cè)定 切開(kāi) 14 個(gè)標(biāo)本腕關(guān)節(jié)囊,觀察舟月骨間韌帶、 月三角骨間韌帶、 橈月韌帶 、 尺月韌帶和橈舟月韌帶的形態(tài)、結(jié)構(gòu)。然后進(jìn)行生物力學(xué)測(cè)定,首先對(duì)橈月韌帶、尺月韌帶和橈舟月韌帶的遠(yuǎn)側(cè)端月骨附著處不做處理, 近側(cè)端橈尺骨相應(yīng)部位鋸斷,保證韌帶的起止點(diǎn)完整。再對(duì)舟月骨間韌帶掌側(cè)部、舟月骨間韌帶背側(cè)部和月三角骨間韌帶進(jìn)行處理和測(cè)量。對(duì)所測(cè)韌帶的遠(yuǎn)、近端附著骨用3.5 mm骨鉆分別鉆1骨孔,然后插入1根3.5 mm粗的斯氏針;放在SWD10型材料試驗(yàn)機(jī)上以5 mm/min的定速率拉伸至韌帶斷裂,并測(cè)定斷裂時(shí)韌帶承受的最大斷裂強(qiáng)度和剛度。

2 結(jié)果

2.1 韌帶的解剖學(xué)觀察 舟月骨間韌帶和月三角骨間韌帶呈“C”形,半環(huán)形分布于舟、月骨和月、三角骨的掌、背側(cè)以及近側(cè),分為掌側(cè)部、近側(cè)部和背側(cè)部。其中背側(cè)部分較厚實(shí)、堅(jiān)韌,以致密纖維結(jié)構(gòu)為主, 掌側(cè)部較寬、薄。近側(cè)部顯示有纖維軟骨樣成份。橈月韌帶、尺月韌帶、橈舟月韌帶由縱形排列的纖維組成,并與腕關(guān)節(jié)囊相移行。

2.2 韌帶的生物力學(xué)測(cè)定 與月骨相連韌帶的斷裂強(qiáng)度和剛度測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表1。舟月骨間韌帶和月三角骨間韌帶為腕骨內(nèi)在韌帶,斷裂強(qiáng)度和剛度均很大,且月三角骨間韌帶則更大。舟月骨間韌帶背側(cè)部的斷裂強(qiáng)度明顯大于其掌側(cè)部,而剛度卻掌側(cè)部較大。尺月韌帶、橈月韌帶和橈舟月韌帶為腕骨外在韌帶,其中尺月韌帶和橈月韌帶的斷裂強(qiáng)度和剛度都較大,而橈舟月韌帶最小。月三角骨間韌帶的斷裂強(qiáng)度和剛度最大,與其他各韌帶比較,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P< 0.05)。

3 討論

3.1 月骨與月骨相連韌帶的解剖學(xué)特性 月骨位于腕關(guān)節(jié)負(fù)荷傳導(dǎo)通道的中心。月骨外形比較規(guī)則, 掌面觀為四方形, 側(cè)面觀為半月形,近側(cè)凸面與橈骨下關(guān)節(jié)面構(gòu)成關(guān)節(jié),遠(yuǎn)側(cè)凹面與舟骨共同擁抱頭狀骨。月骨與舟骨之間有堅(jiān)強(qiáng)的舟月骨間韌帶相連。在尺側(cè)月骨與三角骨形成關(guān)節(jié),其內(nèi)有最大斷裂強(qiáng)度的月三角骨間韌帶相連。對(duì)舟骨、月骨與三角骨及骨間關(guān)節(jié)起穩(wěn)定性作用。月骨與橈骨之間有橈月韌帶、尺月韌帶和橈舟月韌帶,為外在韌帶。橈月韌帶和尺月韌帶堅(jiān)韌,加強(qiáng)了月骨及相鄰?fù)蠊堑姆€(wěn)定性。

3.2 生物力學(xué)特點(diǎn)與生理功能 骨的運(yùn)動(dòng)幅度和韌帶生物力學(xué)特點(diǎn)均與其承載的生理功能狀態(tài)密切相關(guān)。正常腕關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)學(xué)進(jìn)行過(guò)研究,發(fā)現(xiàn)在近排腕骨中,相對(duì)于橈尺骨而言,舟骨的運(yùn)動(dòng)幅度最大,三角骨次之,月骨最小;但相對(duì)于月骨,則舟骨的運(yùn)動(dòng)幅度較三角骨大[3]。這些都和韌帶的斷裂強(qiáng)度和斷裂形變有關(guān),即骨與骨之間韌帶的斷裂強(qiáng)度和剛度越大,兩骨之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)幅度則越小。這與筆者研究結(jié)果相符,舟月骨間關(guān)節(jié)和月三角骨間關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)幅度小,而舟月骨間韌帶和月三角骨間韌帶的斷裂強(qiáng)度和斷裂形變都很大,其中月三角骨間韌帶的斷裂強(qiáng)度最大。在所研究的韌帶中,斷裂強(qiáng)度最小的是橈舟月韌帶,它主要由疏松結(jié)締組織組成,其間血管豐富,膠原纖維束少。尺月韌帶和橈月韌帶為橈骨遠(yuǎn)端與月骨連接的韌帶,斷裂強(qiáng)度和剛度也較大,但不及舟月骨間韌帶和月三角骨間韌帶。由此可看出近排腕骨內(nèi)在韌帶斷裂強(qiáng)度和斷裂形變相對(duì)較大,這可能與近排腕骨的活動(dòng)度較大、其承受的應(yīng)力負(fù)荷較大有關(guān)。

3.3 月骨及韌帶與腕不穩(wěn)定性 在腕不穩(wěn)定中,月骨起著重要作用。月骨由強(qiáng)韌的尺月韌帶和橈月韌帶在掌側(cè)成倒V形固定,背側(cè)又有背側(cè)橈尺三角韌帶限制,所以在近排腕骨中月骨的運(yùn)動(dòng)幅度最小。手背伸是一種防御性姿勢(shì),跌倒時(shí),手掌著地,腕呈強(qiáng)有力的背伸位。在此過(guò)程中,首先引起橈舟頭韌帶、橈舟韌帶緊張,繼而引起橈舟月韌帶和尺月韌帶緊張。由于橈舟韌帶,橈舟月韌帶比較薄弱,易發(fā)生斷裂。舟月骨間韌帶與月三角骨間韌帶相比其強(qiáng)度要小一些,在腕關(guān)節(jié)極度背伸和尺偏時(shí),舟月骨間韌帶的力臂較月三角骨間韌帶的要長(zhǎng),故容易引起舟月骨間韌帶斷裂,造成舟月骨間分離。如果腕背伸尺偏再繼續(xù),則會(huì)引起月三角骨間韌帶斷裂,造成月三角骨間分離,這些都是臨床上常見(jiàn)的腕關(guān)節(jié)不穩(wěn)定的原因[46]。月骨是腕骨中唯一掌側(cè)寬而背側(cè)窄的骨,當(dāng)腕關(guān)節(jié)極度背伸位著地時(shí),月骨受頭狀骨與橈骨的擠壓被迫沿腕的額狀軸急劇向側(cè)旋轉(zhuǎn)而致脫位,脫位時(shí)月骨背側(cè)的韌帶、舟月骨間韌帶和月三角骨間韌帶背側(cè)部會(huì)同時(shí)斷裂。

3.4 韌帶斷裂與修復(fù) 舟月骨間韌帶撕裂引起的不穩(wěn)定最為常見(jiàn),次之為月三角骨間的不穩(wěn)定。在舟月骨間韌帶中,背側(cè)部較厚,斷裂強(qiáng)度最大,它在防止舟、月分離方面起最重要作用。所以在臨床治療舟、月分離時(shí),應(yīng)優(yōu)先修復(fù)重建舟月骨間韌帶背側(cè)部[7,8]。由于骨與骨間的愈合效果優(yōu)于骨與韌帶間的愈合效果,且自體移植物不會(huì)出現(xiàn)排異反應(yīng),所以常選用自體骨韌帶骨結(jié)構(gòu)進(jìn)行舟月骨間韌帶的替代[9,10]。韌帶替代物的選擇,由于解剖學(xué)及操作技術(shù)等原因,不可能對(duì)全部舟月骨間韌帶進(jìn)行重建,因此目前對(duì)舟月骨間韌帶中相對(duì)重要且手術(shù)操作方便的背側(cè)部進(jìn)行替代的研究較多。理想的韌帶供體應(yīng)在大小、外形、結(jié)構(gòu)、力學(xué)特性上與舟月骨間韌帶背側(cè)部盡可能相似,且較易獲取,術(shù)后對(duì)供區(qū)的功能不會(huì)產(chǎn)生明顯影響。臨床上常采用的供體有頭鉤背側(cè)韌帶、小多角骨第2掌骨背側(cè)韌帶、頭狀骨第3掌骨背側(cè)韌帶等。

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篇2

關(guān)鍵詞 運(yùn)動(dòng)生物力學(xué) 競(jìng)技體育 現(xiàn)狀 趨勢(shì)

一、前言

運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)以其多學(xué)科的交叉應(yīng)用性的研究成果應(yīng)用于指導(dǎo)體育運(yùn)動(dòng)實(shí)踐;特別是競(jìng)技體育的科學(xué)訓(xùn)練的需要,運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)在測(cè)量技術(shù)上不斷取得新突破,在改進(jìn)和完善動(dòng)作技術(shù),選擇和設(shè)計(jì)優(yōu)化的動(dòng)作技術(shù)方案等的方面產(chǎn)生了積極的影響。運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)在技術(shù)原理方面的研究為運(yùn)動(dòng)員的技術(shù)診斷和改進(jìn)訓(xùn)練方法的理論依據(jù)。此外,運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)在運(yùn)動(dòng)創(chuàng)傷的防治、康復(fù)器械的改進(jìn),仿生機(jī)械等方面也有重要作用;同時(shí)也為運(yùn)動(dòng)員選材提供了依據(jù)。

二、運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)在競(jìng)技體育中的研究現(xiàn)狀

(一)競(jìng)技體育中運(yùn)動(dòng)裝備、訓(xùn)練器械、測(cè)試儀器的研究現(xiàn)狀

在競(jìng)技體育中對(duì)運(yùn)動(dòng)裝備、訓(xùn)練器械、測(cè)試儀器的研究是直接為提高運(yùn)動(dòng)成績(jī)服務(wù)的,這就對(duì)運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)在競(jìng)技體育中的科研提出了很高的要求。但就目前的運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)測(cè)試儀器來(lái)說(shuō),測(cè)試儀器越來(lái)越多樣化、測(cè)試結(jié)果也越來(lái)越精確。而且,許多新的現(xiàn)代化的技術(shù)裝備也被應(yīng)用到運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)研究上,如運(yùn)動(dòng)器械等的研究如運(yùn)動(dòng)鞋、訓(xùn)練器材等,近些年對(duì)運(yùn)動(dòng)器械、儀器設(shè)備的研發(fā)方面的研究比較少,這類研究有比較好的前景,若利用得當(dāng),將大大推動(dòng)學(xué)科的發(fā)展,同時(shí)對(duì)經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)也有很大作用[1]。

(二)運(yùn)動(dòng)員選材方面的研究現(xiàn)狀

運(yùn)動(dòng)員選材已從單一方面研究深入到全面展示不同項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)員身體形態(tài)、生理機(jī)能、運(yùn)動(dòng)力學(xué)生物力學(xué)等方面的綜合的研究,這些學(xué)科需要多種方法綜合運(yùn)用,以達(dá)到理想的效果。對(duì)于競(jìng)技體育選材的問(wèn)題,要從多學(xué)科交叉研究才能完成。而運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)的研究更加依賴高新技術(shù)運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)的研究,而當(dāng)前競(jìng)技體育中相對(duì)缺乏高科技多學(xué)科的綜合,測(cè)試方法上的局限于現(xiàn)有方法的應(yīng)用,且缺乏較高水平的運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)在運(yùn)動(dòng)員選材方面研究;在選材內(nèi)容上偏重于以往的儀器測(cè)試,在選材項(xiàng)目上比較局限,展開(kāi)的項(xiàng)目不多,也沒(méi)有進(jìn)行深入研究。

(三)運(yùn)動(dòng)損傷及其康復(fù)的研究現(xiàn)狀

運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)研究競(jìng)技體育中運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練引起損傷機(jī)制,了解與認(rèn)識(shí)其病因、探討預(yù)防、治療及康復(fù)措施一直是運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)與運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)在競(jìng)技體育研究中要解決的重點(diǎn)問(wèn)題之一。在競(jìng)技體育中用運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)的方法研究運(yùn)動(dòng)損傷及康復(fù)的研究也越來(lái)越受到重視,而且與運(yùn)動(dòng)專項(xiàng)結(jié)合更加緊密。運(yùn)動(dòng)損傷相關(guān)研究包括對(duì)正常運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的研究,由于運(yùn)動(dòng)創(chuàng)傷中以韌帶、軟骨的損傷為主,故韌帶與軟骨成為研究的重點(diǎn),尤其是軟骨,此外對(duì)運(yùn)動(dòng)損傷相關(guān)研究還包括運(yùn)動(dòng)損傷及修復(fù)與重建后相關(guān)組織的生物力學(xué)研究,運(yùn)動(dòng)損傷及修復(fù)與重建后關(guān)節(jié)的整體生物力學(xué)特性研究也是研究重點(diǎn)[2]。

(四)技術(shù)動(dòng)作的研究現(xiàn)狀

競(jìng)技體育項(xiàng)目動(dòng)作的技術(shù)分析研究是目前運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)研究成果最多的,這些研究成果為運(yùn)動(dòng)成績(jī)的提高作了重大的貢獻(xiàn)。但是在技術(shù)動(dòng)作的研究中也出現(xiàn)了一些問(wèn)題,田徑、武術(shù)等項(xiàng)目研究得比較多,而技術(shù)穩(wěn)定性差,對(duì)抗性及靈活性強(qiáng)的項(xiàng)目研究的比較少,這也許是由于像田徑等穩(wěn)定性強(qiáng)的動(dòng)作技術(shù)容易進(jìn)行分析研究,而技術(shù)穩(wěn)定性弱的項(xiàng)目技術(shù)動(dòng)作不易分析研究而造成的。運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)在技術(shù)研究中目前最先要解決的是怎樣將生物力學(xué)的有關(guān)理論盡快地運(yùn)用到體育實(shí)踐中解決技術(shù)訓(xùn)練中存在的具體問(wèn)題。

(五)人體運(yùn)動(dòng)模型研究及計(jì)算機(jī)模擬與仿真的模擬現(xiàn)狀

經(jīng)計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)人體運(yùn)動(dòng)的模擬仿真,這類研究是目前處于人體運(yùn)動(dòng)研究的最前沿的理論方法,它不僅能用電腦全過(guò)程模擬人體各種復(fù)雜運(yùn)動(dòng)并用三維動(dòng)畫(huà)方式完整地顯示,而且能對(duì)人體尚未實(shí)現(xiàn)的運(yùn)動(dòng)預(yù)測(cè)其可能性和技術(shù)要點(diǎn)[3]。這一方法將是今后運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)研究的重要方面。這些方法在競(jìng)技體育中能得以應(yīng)用將會(huì)對(duì)我國(guó)競(jìng)技體育的發(fā)展將會(huì)有著重大的意義。目前我國(guó)在這個(gè)方面研究的不是很多主要是應(yīng)用于高難度,高危險(xiǎn)性的技術(shù)的方面的項(xiàng)目,如:跳水項(xiàng)目,郝衛(wèi)平等建立了跳水運(yùn)動(dòng)的三維人體運(yùn)動(dòng)仿真與顯示平臺(tái)――數(shù)字化三維跳水專項(xiàng)運(yùn)動(dòng)仿真系統(tǒng),這種系統(tǒng)的建立可以對(duì)運(yùn)動(dòng)技術(shù)與連接方式進(jìn)行精確的分析研究,有效的指導(dǎo)技術(shù)訓(xùn)練。

(六)運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)的理論研究與實(shí)驗(yàn)測(cè)試結(jié)合的研究現(xiàn)狀

目前運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)的理論研究成果還比較少,研究成果不夠豐富,從而成為制約我國(guó)運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)在競(jìng)技體育中發(fā)展的瓶頸。測(cè)試報(bào)告復(fù)雜難懂:通過(guò)運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)測(cè)試,我們提供給教練的測(cè)試報(bào)告大多數(shù)都是數(shù)字、曲線等比較抽象的材料,由于教練和運(yùn)動(dòng)員自身的生物力學(xué)知識(shí)水平受限,他們對(duì)科研人員提供的數(shù)據(jù)和材料難以理解,很難將科研成果吸收和消化、時(shí)間長(zhǎng)就喪失了對(duì)科研的興趣,科研訓(xùn)練實(shí)踐嚴(yán)重脫節(jié)[4]。

三、運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)在競(jìng)技體育中的發(fā)展趨勢(shì)

(一)運(yùn)動(dòng)裝備、訓(xùn)練器械、測(cè)試儀器設(shè)備的研究日益引起重視

運(yùn)動(dòng)裝備、訓(xùn)練器械、測(cè)試儀器設(shè)備是與競(jìng)技體育的發(fā)展是密不可分的,當(dāng)今競(jìng)技體育的發(fā)展對(duì)裝備、器械、測(cè)試儀器提出了更高的要求。近年來(lái)運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)與其它學(xué)科的指標(biāo)進(jìn)行交叉運(yùn)用使測(cè)試儀器的功能、準(zhǔn)確度等不斷的提高。器材與測(cè)試儀器出現(xiàn)專項(xiàng)化,測(cè)試和訓(xùn)練的計(jì)算機(jī)化,專項(xiàng)技術(shù)的專用測(cè)試儀器以及運(yùn)動(dòng)員的服裝,器械的研究不斷的增強(qiáng)。隨著科學(xué)訓(xùn)練的不斷普及化,技術(shù)測(cè)試儀器專項(xiàng)化等在競(jìng)技體育研究中得到充分應(yīng)用并不斷向科學(xué)化和合理化的方向發(fā)展。運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)在設(shè)計(jì)、研究、改進(jìn)體育儀器、運(yùn)動(dòng)裝備、訓(xùn)練器械等歷來(lái)是研究的一個(gè)重要方面,運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)在未來(lái)的競(jìng)技體育科研中應(yīng)以機(jī)械、電子、材料、計(jì)算機(jī)等的專家積極交流,在競(jìng)技體育的儀器、器材設(shè)備、和設(shè)施的科研、開(kāi)發(fā)和應(yīng)用方面,發(fā)揮自己的作用。

(二)運(yùn)動(dòng)生物化學(xué)在運(yùn)動(dòng)員選材中將扮演更加重要的作用

運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)中的許多測(cè)試儀器可用來(lái)收集、分析和評(píng)價(jià)運(yùn)動(dòng)員與器材運(yùn)動(dòng)的信息,高速攝影儀,測(cè)力臺(tái)、肌電圖、關(guān)節(jié)測(cè)角儀等這些儀器精確度高,效果好。且這些儀器是科研人員的在競(jìng)技體育研究中的重要研究工具,運(yùn)動(dòng)員選材在競(jìng)技體育中是非常重要的,隨著科學(xué)訓(xùn)練的普及化,有些儀器也被教練員及科研人員使用來(lái)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)員選材并且在選材過(guò)程中扮演中重要的作用

(三)運(yùn)動(dòng)損傷及康復(fù)的研究將更加的深入

預(yù)防運(yùn)動(dòng)損傷是運(yùn)動(dòng)員取得更好的成績(jī)有著重要的意義,并且在實(shí)踐研究中找出導(dǎo)致?lián)p傷的因素及提出預(yù)防措施,使運(yùn)動(dòng)損傷的風(fēng)險(xiǎn)降至最低,為運(yùn)動(dòng)員取得最佳成績(jī)打下了基礎(chǔ)。近年來(lái)我國(guó)在運(yùn)動(dòng)損傷及康復(fù)的研究也越來(lái)越受到重視且與運(yùn)動(dòng)專項(xiàng)結(jié)合不斷加強(qiáng)。預(yù)防運(yùn)動(dòng)損傷與康復(fù)的研究要多方法、多學(xué)科結(jié)合的研究,所以加強(qiáng)多學(xué)科的交叉對(duì)預(yù)防運(yùn)動(dòng)員傷病與康復(fù)的研究是運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)研究的發(fā)展趨勢(shì)。

(四)技術(shù)動(dòng)作的分析研究增多

競(jìng)技體育動(dòng)作技術(shù)研究是運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)主要研究的領(lǐng)域之一。用運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)原理優(yōu)化的訓(xùn)練方法與技術(shù)動(dòng)作應(yīng)用在競(jìng)技體育中,可以有效延長(zhǎng)運(yùn)動(dòng)壽命還可以預(yù)防運(yùn)動(dòng)的損傷,為運(yùn)動(dòng)員取得理想的成績(jī)奠定了基礎(chǔ)。目前研究技術(shù)動(dòng)作最多的項(xiàng)目有田徑、武術(shù)等技術(shù)穩(wěn)定性的項(xiàng)目,而集體項(xiàng)目、對(duì)抗性項(xiàng)目等項(xiàng)目研究的較少。而今后競(jìng)技體育的動(dòng)作技術(shù)研究的發(fā)展趨勢(shì)主要有:從幾個(gè)運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目的研究向眾多運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目的研究擴(kuò)展;從單人項(xiàng)目向集體項(xiàng)目向?qū)剐皂?xiàng)目發(fā)展;從單純技術(shù)研究向戰(zhàn)術(shù)研究發(fā)展;從單項(xiàng)指標(biāo)的測(cè)試研究向多項(xiàng)指標(biāo)的綜合測(cè)試;從單一的運(yùn)動(dòng)學(xué)指標(biāo)測(cè)試研究向運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)、生物學(xué)多項(xiàng)指標(biāo)的綜合測(cè)試研究發(fā)展;從單學(xué)科研究向多學(xué)科綜合研究發(fā)展;從單一的運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)研究向生物力學(xué)、運(yùn)動(dòng)生理生化、運(yùn)動(dòng)心理等多學(xué)科的綜合測(cè)試研究方向邁進(jìn)[5]。

(五)人體運(yùn)動(dòng)模型研究及計(jì)算機(jī)模擬與仿真

計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)人體運(yùn)動(dòng)模型的研究是目前處于人體運(yùn)動(dòng)研究的最前沿的理論方法,此種方法不僅能用電腦全過(guò)程模擬人體各種運(yùn)動(dòng)并用三維動(dòng)畫(huà)方式完整地顯示出來(lái),而且還能對(duì)人體尚未實(shí)現(xiàn)的運(yùn)動(dòng)預(yù)測(cè)其可能性和技術(shù)要點(diǎn),這個(gè)方法是運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)今后研究的重要領(lǐng)域之一。但是隨著電子計(jì)算機(jī)在運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)研究中的普遍利用,運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)研究中很多困難已逐步得到解決,因此,建立各種運(yùn)動(dòng)模型進(jìn)行模擬試驗(yàn)是運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)研究方法的又一發(fā)展趨勢(shì)。在建立人體運(yùn)動(dòng)模型的基礎(chǔ)上,對(duì)運(yùn)動(dòng)過(guò)程進(jìn)行模擬與仿真是目前也是目前運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)探索的難點(diǎn)及運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)尖端研究課題。國(guó)家體育總局科研所郝衛(wèi)亞等[6]研究并實(shí)現(xiàn)了一個(gè)適合于跳水運(yùn)動(dòng)的三維人體運(yùn)動(dòng)仿真與顯示平臺(tái)――數(shù)字化三維跳水專項(xiàng)運(yùn)動(dòng)仿真系統(tǒng)。通過(guò)該系統(tǒng),可以對(duì)競(jìng)技體育動(dòng)作技術(shù)進(jìn)行生物力學(xué)的分析且利用三維動(dòng)畫(huà)對(duì)運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)作技術(shù)進(jìn)行模擬仿真,進(jìn)而促進(jìn)科學(xué)化訓(xùn)練。

(六)運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)的基礎(chǔ)理論研究與訓(xùn)練實(shí)驗(yàn)的結(jié)合不斷加強(qiáng)

運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)的研究旨在更好的進(jìn)行科學(xué)訓(xùn)練,目前最先要解決的是怎樣將生物力學(xué)的有關(guān)理論和測(cè)試方法等研究盡快地運(yùn)用到競(jìng)技體育實(shí)踐中解決運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練的具體問(wèn)題,為此根據(jù)目前訓(xùn)練的需要應(yīng)將研究的報(bào)告簡(jiǎn)單化、形象化、實(shí)用化,以提高運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練的實(shí)效性,幫助運(yùn)動(dòng)員提高運(yùn)動(dòng)成績(jī)。

四、小結(jié)

(一)對(duì)運(yùn)動(dòng)技術(shù)研究在今后運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)在競(jìng)技體育研究中仍然是研究的重點(diǎn),競(jìng)技體育動(dòng)作技術(shù)研究是今后運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)研究的重要領(lǐng)域之一。

(二)運(yùn)動(dòng)裝備、訓(xùn)練器械、測(cè)試儀器設(shè)備的研制增多,且運(yùn)用高新技術(shù)研制生物力學(xué)的測(cè)試儀器是運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)研究者不斷研究的內(nèi)容。

(三)運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)在運(yùn)動(dòng)員的選才過(guò)程中將扮演中重要的作用,隨著科學(xué)訓(xùn)練的普及化,運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)中的許多測(cè)試儀器經(jīng)常應(yīng)用于運(yùn)動(dòng)員的選材。

(四)運(yùn)動(dòng)損傷與康復(fù)的研究將更加得到重視,應(yīng)廣泛結(jié)合其它學(xué)科的交叉研究共同解決運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)在競(jìng)技體育研究中的有關(guān)問(wèn)題,而且與運(yùn)動(dòng)專項(xiàng)結(jié)合更加緊密的研究以期來(lái)減少在訓(xùn)練中的運(yùn)動(dòng)損傷。

(五)加強(qiáng)多學(xué)科的合作,研究與訓(xùn)練實(shí)踐的更好結(jié)合,促進(jìn)運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)的科研更好地為訓(xùn)練服務(wù),以提高運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練的實(shí)效性,促進(jìn)運(yùn)動(dòng)員成績(jī)的提高。

(六)人體運(yùn)動(dòng)模型及計(jì)算機(jī)模擬仿真等高新技術(shù)使運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)的研究手段得到大幅度提高,適時(shí)運(yùn)用高新技術(shù)來(lái)研制測(cè)試儀器是運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)研究的一個(gè)重要課題。

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篇3

[關(guān)鍵詞] 全膝關(guān)節(jié)置換術(shù);假體;生物力學(xué);動(dòng)力學(xué)模型

[中圖分類號(hào)] R687.4 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 1673-9701(2013)17-0015-02

全膝關(guān)節(jié)置換術(shù)在全世界每年都在快速地增長(zhǎng),經(jīng)過(guò)幾十年的蓬勃發(fā)展,取得了很大進(jìn)展。如今全膝關(guān)節(jié)置換術(shù)成為治療晚期骨性關(guān)節(jié)炎、類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎等疾病的最有效的方法,被大多數(shù)骨科醫(yī)生認(rèn)知,對(duì)減輕患者膝關(guān)節(jié)疼痛和改善膝關(guān)節(jié)功能有顯著的療效,然而術(shù)后出現(xiàn)假體松動(dòng)、伸屈和負(fù)重后出現(xiàn)畸形、疼痛等并發(fā)癥,已經(jīng)引起了廣大骨科醫(yī)生足夠的重視。選擇高質(zhì)量的假體、設(shè)計(jì)個(gè)體化的假體和制定精確化的手術(shù),成為骨科醫(yī)生必須解決的問(wèn)題。本文對(duì)近年來(lái)人工膝關(guān)節(jié)手術(shù)指征、假體、生物力學(xué)模型以及手術(shù)方式的演變進(jìn)行闡述;并結(jié)合目前最新發(fā)展的技術(shù),對(duì)TKA未來(lái)發(fā)展的方向進(jìn)行了展望和預(yù)測(cè)。

1 手術(shù)指征

迄今為止,TKA的手術(shù)適應(yīng)證仍然沒(méi)有得到統(tǒng)一。不論是何種類型的關(guān)節(jié)炎,只要有關(guān)節(jié)不能耐受的疼痛或者有明顯破壞,都可以進(jìn)行人工關(guān)節(jié)置換。但必須注意以下幾點(diǎn):①患者年齡>60歲,②體重>80 kg,這也不是絕對(duì)的,可以根據(jù)實(shí)際情況作出判斷。除此之外,患者生活的質(zhì)量也是影響手術(shù)成敗的一個(gè)關(guān)鍵因素,如血友病、骨骼發(fā)育不全、幼年型類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎常有多關(guān)節(jié)病變,TKA能很好地解決患者的關(guān)節(jié)功能受限。

2 假體的演變及分類

1969年,最原始的膝關(guān)節(jié)假體[1]——多中心假體,其最難解決的問(wèn)題就是術(shù)后假體松動(dòng)。1971年出現(xiàn)的幾何學(xué)型假體[2],最大的亮點(diǎn)就是符合生物力學(xué)的要求去匹配關(guān)節(jié),然而遺憾的是沒(méi)能夠解決假體松動(dòng)的難題。1973年,Insall開(kāi)創(chuàng)了人工膝關(guān)節(jié)發(fā)展的巔峰時(shí)刻,研制了全髁型假體,后來(lái)還改進(jìn)并開(kāi)發(fā)了旋轉(zhuǎn)平臺(tái)假體。接著Insall又發(fā)明了后方穩(wěn)定型的假體,這是人類史上最能滿足患者需要的膝關(guān)節(jié)假體之一。但是依然不能很好地避免術(shù)后假體的磨損、松動(dòng)情況發(fā)生。

按固定方式可分為骨水泥型、非骨水泥型;按置換范圍可分為單髁型、全髁型;按活動(dòng)范圍分為固定型、旋轉(zhuǎn)平臺(tái)型;按限制程度又分為限制型、非限制型。盡管有龐大的假體系統(tǒng)供我們選擇,根據(jù)患者自身?xiàng)l件選擇最合適類型的假體,直接關(guān)系到手術(shù)效果。相對(duì)于膝關(guān)節(jié)表面置換術(shù),單髁關(guān)節(jié)置換術(shù)對(duì)病變間室進(jìn)行表面置換,適用于單間室骨關(guān)節(jié)炎,內(nèi)側(cè)髁進(jìn)行置換已經(jīng)發(fā)展成熟,但外側(cè)髁置換罕見(jiàn)報(bào)道。UKA的早期因假體設(shè)計(jì)、病例選擇、手術(shù)技術(shù)等問(wèn)題,失敗率較高。Riddle等[3]報(bào)道美國(guó)UKA置換數(shù)量逐年明顯增加。目前以骨水泥固定型人工關(guān)節(jié)居多;只要很好地把握手術(shù)指征、熟練掌握關(guān)節(jié)置換的技能,也會(huì)得到顯著的療效[4,5]。而生物型固定型假體的制造原理是通過(guò)骨與假體之間的緊密貼附達(dá)到穩(wěn)固的作用。但是這種假體對(duì)骨骼質(zhì)量、術(shù)者操作能力的要求高,而且術(shù)后恢復(fù)功能的時(shí)間長(zhǎng)。限制性假體主要指鉸鏈?zhǔn)郊袤w,術(shù)后膝關(guān)節(jié)只能在某一平面運(yùn)動(dòng)內(nèi)活動(dòng),容易發(fā)生假體與骨水泥和骨組織之間應(yīng)力分布高,從而出現(xiàn)假體松動(dòng)[6],現(xiàn)在很少用在初次TKA的患者上,但是對(duì)于二次翻修術(shù)、骨腫瘤術(shù)后的關(guān)節(jié)的重建、嚴(yán)重的關(guān)節(jié)不穩(wěn)等患者[7,8]有顯著療效。臨床上常用的非限制型假體有三大類:后方穩(wěn)定型假體、側(cè)副韌帶穩(wěn)定型假體、保留后交叉韌帶型假體。針對(duì)人TKA中是否需要保存后十字韌帶,目前還有很多的工作需要進(jìn)行。Wang等[9]進(jìn)行了一系列研究發(fā)現(xiàn)臨床效果并沒(méi)有顯著的提高。認(rèn)為后交叉保留型假體沒(méi)有破壞后交叉韌帶,膝關(guān)節(jié)在屈曲的時(shí)候,股骨會(huì)向后方移動(dòng),從而增加了膝關(guān)節(jié)的活動(dòng)度,而周?chē)捻g帶能把運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的應(yīng)力抵消,使接觸力明顯下降[10]。因此,要最大程度地維持膝關(guān)節(jié)的穩(wěn)定,降低假體-骨水泥-骨組織界面應(yīng)力,后十字韌帶必須保留;而不保留后十字韌帶的后方穩(wěn)定型假體的研制是為了增加穩(wěn)定性、減少假體間應(yīng)力。通常不保留后叉韌帶的后方穩(wěn)定型假體[11]首選嚴(yán)重畸形及后叉韌帶有缺損的患者。

3 膝關(guān)節(jié)生物力學(xué)模型

3.1 物理模型

膝關(guān)節(jié)物理模型是將膝關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)機(jī)制概括為四連桿的模型[12]。有學(xué)者認(rèn)為膝關(guān)節(jié)是由十字韌帶和股、脛骨在矢狀面上構(gòu)成的四連桿結(jié)構(gòu)。脛骨平臺(tái)與股骨髁接觸的狀態(tài)下,十字韌帶的拉伸不明顯[13]。十字韌帶的長(zhǎng)度及其在股骨、脛骨上的附著位置計(jì)算可以得到其形態(tài)。因此膝關(guān)節(jié)物理模型可以簡(jiǎn)化成以十字韌帶為核心的股脛關(guān)節(jié)二維模型[14]。還有些學(xué)者建立了三維的四連桿股脛關(guān)節(jié)模型[15],并對(duì)股骨、脛骨的位置進(jìn)行了基本的描述。

3.2 解剖模型

膝關(guān)節(jié)解剖學(xué)模型的建立必須先完成其幾何解剖模型。Perie等利用MRI、袁平等利用計(jì)算機(jī)分別以標(biāo)本和人體膝關(guān)節(jié)為核心建立了幾何模型[16,17]。張文等[18]以實(shí)體膝關(guān)節(jié)為研究對(duì)象,把原始數(shù)據(jù)都導(dǎo)入ANSYS軟件計(jì)算三維有限元模型,并對(duì)模型以及膝關(guān)節(jié)的受力情況進(jìn)行了分析。Silvia根據(jù)MRI掃描得到的dicom數(shù)據(jù)利用計(jì)算機(jī)處理得到了下肢的骨肌三維模型[19]。最典型的是潘哲爾等[20]模擬的三維有限元模型能夠真實(shí)地模擬膝關(guān)節(jié)的力學(xué)特性。目前,對(duì)于膝關(guān)節(jié)軟骨和半月板幾何模型的建立也有零星報(bào)道。但是沒(méi)有一個(gè)確實(shí)依據(jù)證實(shí)其準(zhǔn)確性。

3.3 運(yùn)動(dòng)學(xué)模型

Hefzy等[21]將解剖模型分為運(yùn)動(dòng)學(xué)模型和動(dòng)力學(xué)模型,描述了運(yùn)動(dòng)學(xué)模型并建立膝關(guān)節(jié)的各個(gè)運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)之間的內(nèi)在聯(lián)系,但并未將這些運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)與負(fù)荷的大小相聯(lián)系。Hartfel等[22]將螺旋軸的問(wèn)題擴(kuò)展到三維立體空間上。證實(shí)了兩個(gè)物體運(yùn)動(dòng)時(shí),兩個(gè)直紋曲面是由于螺旋軸位置的連續(xù)性改變形成的。然而不足的是,Hartfel等應(yīng)用的數(shù)據(jù)不能構(gòu)建出精確的螺旋軸曲面模型。構(gòu)建膝關(guān)節(jié)精確的螺旋軸曲面模型還有很多工作需要進(jìn)行。

4 膝關(guān)節(jié)置換手術(shù)方式的發(fā)展

TKA的遠(yuǎn)期療效關(guān)鍵因素是恢復(fù)精確的下肢力線,這就涉及到術(shù)中精確截骨和軟組織的平衡。通過(guò)文獻(xiàn)分析得出以下結(jié)論:術(shù)后恢復(fù)的下肢力線應(yīng)控制在冠狀面上膝內(nèi)外翻3°以內(nèi);假體的安置應(yīng)控制股骨髁假體應(yīng)相對(duì)于后髁軸線外旋3°~6°,并平行于STEA。傳統(tǒng)的TKA通常是用手工定位截骨,術(shù)者僅憑肉眼和手感輔以術(shù)中X線片來(lái)判斷假體安置時(shí)下肢力線和軟組織平衡等情況,必然會(huì)影響截骨的精確度,即使是經(jīng)驗(yàn)豐富的關(guān)節(jié)外科醫(yī)生,也會(huì)出現(xiàn)>3°的下肢力線不良等結(jié)果,以及旋轉(zhuǎn)定位與關(guān)節(jié)穩(wěn)定等問(wèn)題,術(shù)中必然會(huì)出現(xiàn)難以估量的因素。因此,傳統(tǒng)TKA的精確度一直是手術(shù)醫(yī)生最棘手的問(wèn)題。迄今為止,誕生了一些手術(shù)裝置,但由于膝關(guān)節(jié)的特殊性,尤其是患者伴有膝關(guān)節(jié)嚴(yán)重畸形,給精確的定位和截骨、假體的選擇和安置帶來(lái)了重重困難。為了獲得良好的膝關(guān)節(jié)置換效果,計(jì)算機(jī)輔助人工膝關(guān)節(jié)置換手術(shù)系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生,從1993年格勒諾布爾著手計(jì)算機(jī)輔助人工膝關(guān)節(jié)置換手術(shù)系統(tǒng)的研制,于1997年計(jì)算機(jī)導(dǎo)航TKA系統(tǒng)開(kāi)始在臨床使用,目的是解決手術(shù)醫(yī)生困惑已久的難題,達(dá)到理想的手術(shù)療效[23]。計(jì)算機(jī)輔助膝關(guān)節(jié)置換手術(shù)系統(tǒng)對(duì)置換的膝關(guān)節(jié)在屈伸過(guò)程中的等距間隙和韌帶平衡穩(wěn)定有獨(dú)特的控制能力。計(jì)算機(jī)導(dǎo)航手術(shù)系統(tǒng)在術(shù)中可以密切觀察,能夠精確地控制軟組織平衡,而且能獲得膝內(nèi)外翻3°范圍內(nèi)的精確的下肢力線和屈伸膝關(guān)節(jié)的間隙平衡。

5 展望

人工膝關(guān)節(jié)經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展,在基礎(chǔ)研究、假體設(shè)計(jì)、生物力學(xué)以及手術(shù)技術(shù)等方面均取得了卓越的成就。但是隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,設(shè)計(jì)出個(gè)性化假體、提高假體的使用壽命和提高術(shù)后的功能、減輕手術(shù)創(chuàng)傷和提高手術(shù)精確度,數(shù)字化醫(yī)學(xué)將是今后努力的方向,也必將會(huì)對(duì)骨科學(xué)帶來(lái)革命性的變化。

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篇4

關(guān)鍵詞:脊柱壓力;坐姿;生物力學(xué)

在日常生活中,人們每天都要坐著,尤其是許多長(zhǎng)期伏案工作的人員,如教師、白領(lǐng)、司機(jī)等許多長(zhǎng)期處于靜坐的人群而隨著年齡的增長(zhǎng),容易產(chǎn)生各類腰椎疾病,(如腰肌勞損、骨質(zhì)增生等)此類疾病的產(chǎn)生,對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)的傷害和刺激尤為敏感,而且對(duì)其他肢體部分的功能有著嚴(yán)重的障礙,從而對(duì)患者的日常生活工作,學(xué)習(xí)帶來(lái)了諸多的不變。

1.脊柱的解剖學(xué)結(jié)構(gòu)和功能概述

1.1脊柱的解剖學(xué)結(jié)構(gòu)

脊柱是由24塊椎骨、一塊骶骨和一塊尾骨構(gòu)成,脊柱又分為頸椎、胸椎、腰椎。是人體的中軸,各個(gè)椎體之間由椎間盤(pán)相互連接,椎間盤(pán)中有髓核,髓核是一團(tuán)親水的膠狀物。青年人的髓核內(nèi)具有豐富的親水性粘多糖[1]。髓核位于椎間盤(pán)的中央,內(nèi)部膠狀物由外部堅(jiān)強(qiáng)組織即纖維環(huán)所包圍,纖維環(huán)由纖維軟骨組織構(gòu)成。纖維軟骨內(nèi)粗大的膠原纖維環(huán)保證了纖維環(huán)承受屈曲和扭轉(zhuǎn)時(shí)高負(fù)荷量。椎間盤(pán)成分類似于關(guān)節(jié)軟骨,即堅(jiān)韌又有彈性,在接受到壓力刺激是會(huì)被壓縮,除去壓力后又會(huì)復(fù)原,所以椎間盤(pán)又會(huì)對(duì)外界對(duì)脊柱產(chǎn)生的壓力起到一個(gè)緩沖和減震的效果。

1.2脊柱的功能概述

脊柱的功能單位又叫運(yùn)動(dòng)節(jié)段,是指兩個(gè)相鄰近的椎骨及其期間的軟組織共分為前部和后部.。節(jié)段前部包括兩個(gè)上下兩層的椎體、椎間盤(pán)和前縱韌帶。椎體主要承擔(dān)來(lái)自軀干,上部的壓力負(fù)荷,這種壓力負(fù)荷從上到下逐漸增大,因此腰椎椎體比胸椎和頸椎的椎體都要寬而厚。這些較大的結(jié)構(gòu)保證了腰椎能承受較大負(fù)荷。

椎間盤(pán)能承擔(dān)和傳遞負(fù)荷,同時(shí)可以限制腰部過(guò)度運(yùn)動(dòng),因此具有重要的機(jī)械和功能作用,椎間盤(pán)內(nèi)部有髓核,其是一團(tuán)膠狀物,脊柱受力,髓核具有流體靜力學(xué)的特點(diǎn),是壓力均勻分布在椎間盤(pán),因此椎間盤(pán)作為一富水的組織,在整個(gè)運(yùn)動(dòng)節(jié)段中像一個(gè)墊子一樣墊在椎體間,起到儲(chǔ)存和傳遞負(fù)荷的作用。

運(yùn)動(dòng)節(jié)段的后部分配著脊柱的運(yùn)動(dòng),由相應(yīng)平面的椎弓、關(guān)節(jié)突構(gòu)成的椎間關(guān)節(jié)、橫突、棘突和各種韌帶組成。脊柱各個(gè)平面可能存在的運(yùn)功取決于椎間關(guān)節(jié)面在橫斷面和額狀面的朝向,椎間盤(pán)的朝向變化在整個(gè)脊柱均存在。

2.不同坐姿下腰椎的受力分析

腰椎的負(fù)荷主要來(lái)自體重、肌肉收縮力、韌帶產(chǎn)生的預(yù)應(yīng)力和來(lái)自體外的負(fù)荷,而身體的不同坐姿可影響腰椎的負(fù)荷。在椎間盤(pán)內(nèi)測(cè)量的體內(nèi)研究發(fā)現(xiàn),在不同坐姿情況下,腰椎的受力大小是不相同的,根據(jù)有關(guān)的壓力測(cè)定結(jié)果值可知[2]。

2.1人體在放松坐位時(shí),沒(méi)有靠背的情況下,人體腰椎受到的壓力是人體放松站立所受壓力的92%。

2.2人體在繃直背部坐位時(shí),人體腰椎所受到的壓力是人體放松站立所受壓力的110%。

2.3人體在極度屈曲的坐位情況下,人體腰椎所受到的壓力是人體放松站立所受壓力的166%。

2.4人體在有靠背的坐位時(shí),人體腰椎所受到的壓力是人體放松站立所受壓力的54%,根據(jù)研究表明[3]靠背的不同角度,有無(wú)支撐物都對(duì)腰椎的受力有關(guān):

(1)靠背呈90度角,椎間盤(pán)內(nèi)壓力最大,(2)同樣的角度下增加支撐物,椎間盤(pán)內(nèi)壓力降低;(3)靠背向后傾斜呈110度角,但無(wú)支撐物條件下,椎間盤(pán)內(nèi)壓進(jìn)一步減?。?)靠背向后傾斜呈110度角,增加支撐物可使椎間盤(pán)內(nèi)壓進(jìn)一步減少;(5)將支撐物移向胸椎,使身體上部向前屈曲,腰椎向后凸出,椎間盤(pán)內(nèi)壓增加[4][5]。

3.小結(jié)

通過(guò)研究發(fā)現(xiàn),不同坐姿對(duì)人體脊柱壓力不同,對(duì)于那些長(zhǎng)期處于靜坐狀態(tài)的工作者而言,保持正確的坐姿對(duì)于減少椎間盤(pán)壓力,預(yù)防腰肌勞損、椎間盤(pán)功能退化及椎間盤(pán)突出等癥狀具有一定積極意義。綜合上述文獻(xiàn)可知,坐姿狀態(tài)下工作時(shí),應(yīng)采取有110度后仰靠背的座椅,從而可以減小體重對(duì)脊柱的壓力。同時(shí)我加強(qiáng)體育鍛煉,尤其是腰背部肌肉力量鍛煉,增加肌肉功能,對(duì)于調(diào)整人體脊柱壓力負(fù)荷具有重要意義。(作者單位:南昌航空大學(xué)體育學(xué)院)

基金項(xiàng)目:南昌航空大學(xué)第九屆三小項(xiàng)目。

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篇5

【關(guān)鍵詞】 頸肌勞損;頸肌改變;頸椎??;研究進(jìn)展

隨著社會(huì)、經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,人們的生活工作方式的改變,頸椎病的發(fā)病率呈現(xiàn)出年輕化、普遍化的趨勢(shì),越來(lái)越受到廣大醫(yī)務(wù)工作者的重視,真正意識(shí)到頸椎病研究的重要性了。人們對(duì)頸椎病的認(rèn)識(shí)是一個(gè)漫長(zhǎng)的過(guò)程,從單一的認(rèn)為與骨性改變和軟組織改變轉(zhuǎn)變?yōu)榕c頸部肌群的改變有密切關(guān)系。頸椎病其原因和機(jī)制尚未明確,但一般認(rèn)為是多因素造成的結(jié)果,也有不少研究認(rèn)為頸椎病是由于頸椎相關(guān)肌肉損傷或病變后痙攣導(dǎo)致頸椎的椎間盤(pán)和頸椎的相鄰組織相對(duì)位置發(fā)生改變引起的綜合征,頸部肌肉的發(fā)展和治療對(duì)頸椎病的發(fā)展都有密切關(guān)系。針灸學(xué)的研究為頸肌改變與頸椎病的關(guān)系研究提供了客觀證據(jù)。筆者通過(guò)學(xué)習(xí)有關(guān)文獻(xiàn),對(duì)頸肌改變和頸椎病的關(guān)系研究做如下綜述。

1 頸椎病的認(rèn)識(shí)

1.1 頸椎病的定義和發(fā)病原因 頸椎病的病因有外傷、勞損及解剖變異等,勞損是其主要原因。首先,頸椎病的發(fā)病與頸椎長(zhǎng)期受到異常應(yīng)力有十分密切關(guān)系。因頸椎間盤(pán)變性、頸椎骨質(zhì)增生所引起的臨近組織受繼發(fā)性改變多的刺激或壓迫,而引發(fā)的一系列癥狀和體征,臨床表現(xiàn)有頸肩臂背痛,頭暈頭痛,上肢麻木,惡心,耳聾耳鳴,視物不清,四肢活動(dòng)不良,麻木不適,胸悶,心慌,血壓升高,椎動(dòng)脈扭曲實(shí)驗(yàn)征均陽(yáng)性。頭枕部或上肢痙攣,嚴(yán)重者出現(xiàn)雙下肢痙攣,行走困難,甚至四肢癱瘓[1]。發(fā)病機(jī)制復(fù)雜,以椎間盤(pán)及椎間關(guān)節(jié)的退變?yōu)榛A(chǔ),軟組織和骨組織的損傷退變、生物力學(xué)和生物化學(xué)平衡失調(diào)有關(guān),彼此相互聯(lián)系,互為因果。頸椎病的發(fā)生常因工作姿勢(shì)、睡眠姿勢(shì)不良、頸部風(fēng)寒,導(dǎo)致頸部肌群斜方肌、提肩胛肌、菱形肌等不同程度的靜力性損傷,頸椎靜力平衡失調(diào),導(dǎo)致頸椎與椎間盤(pán)錯(cuò)位,如果椎間盤(pán)纖維環(huán)破裂,髓核突出,則直接引發(fā)頸椎病[2]。

1.2 頸椎病的發(fā)病機(jī)制

1.2.1 傳統(tǒng)認(rèn)識(shí)-骨性學(xué)說(shuō) 眾所周知,傳統(tǒng)觀點(diǎn)認(rèn)為頸椎病屬于退行性的疾病,從椎間盤(pán)退變到椎間隙變窄、椎結(jié)失穩(wěn),導(dǎo)致椎間隙內(nèi)部壓力升高和分布均勻,髓核發(fā)生移位、突出甚至脫出,從而壓迫了脊髓、脊神經(jīng)根、竇椎神經(jīng)、椎骨內(nèi)血管,引發(fā)各種癥狀,椎間韌帶損傷、松弛,引起椎體不穩(wěn),椎體骨膜受到牽拉和擠壓,產(chǎn)生局部微血管破裂與出血、血腫,隨著血腫的激化和鈣鹽沉著,最終形成骨贅,產(chǎn)生對(duì)交感神經(jīng)、脊髓、竇椎神經(jīng)等的壓迫和刺激[3]??傊?,傳統(tǒng)觀點(diǎn)認(rèn)為是椎間盤(pán)的退變、椎體移位、椎間隙變窄、骨贅形成等骨性改變有關(guān),故稱之為“骨性學(xué)說(shuō)”。

1.2.2 現(xiàn)代認(rèn)識(shí)-頸肌學(xué)說(shuō) 近年來(lái),學(xué)者逐漸發(fā)現(xiàn)骨性學(xué)說(shuō)難以解釋頸椎病發(fā)病率低齡化的趨勢(shì)、頸椎病的臨床表現(xiàn)與影像學(xué)表現(xiàn)不符、頸型頸椎病等現(xiàn)象,然而軟組織和頸肌角度卻解釋的很通暢。因此,學(xué)者認(rèn)識(shí)逐漸轉(zhuǎn)變,認(rèn)為頸椎病與椎周?chē)募∪飧淖冴P(guān)系密切。脊柱的平衡依靠椎體、椎間盤(pán)、附件及韌帶的內(nèi)源性靜力,但也需要周?chē)∪獾耐庠葱詣?dòng)力來(lái)維持。通常情況下脊柱的動(dòng)態(tài)平衡和靜態(tài)平衡都是由肌肉的收縮和松弛來(lái)達(dá)到的,肌肉的適應(yīng)性變位來(lái)完成人體日常活動(dòng)和工作所需要的姿勢(shì)和的平衡及穩(wěn)定[4]。靜力平衡和動(dòng)力平衡始終處于動(dòng)態(tài)平衡,任何一方失衡均可導(dǎo)致脊柱受力不均,破壞脊柱結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。生物力學(xué)研究也認(rèn)為生物力學(xué)的失衡是頸椎病發(fā)生的直接原因和關(guān)鍵因素,生活方式的改變,增加了曲頸的頻率和時(shí)間,是頸椎動(dòng)靜力失衡,引發(fā)頸椎病變[5]。

2 對(duì)頸肌的醫(yī)學(xué)認(rèn)識(shí)

解剖學(xué)認(rèn)為椎體與椎間盤(pán)間是沒(méi)有主動(dòng)力學(xué)關(guān)系的,頸肌才是其運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力,頸椎的運(yùn)動(dòng)和姿勢(shì)需要肌群的支持。頸肌分為頭-頸肌、頭-肩肌、-頸肌、頸-肩肌四部分組成,不同部位有不同的肌肉群,具體功能也不盡相同[6]。頸肌的高度復(fù)雜、協(xié)調(diào)而靈活的肌群,具有典型的生理特性。①靈活而耐力差:頸肌因其腹長(zhǎng),肌腱短,且缺乏有力的致密肌肌腱,但其機(jī)動(dòng)靈活,收縮自如,但耐力差,不可長(zhǎng)時(shí)間的超負(fù)荷工作。②靈敏而肌力?。侯i肌的肌束小而薄,對(duì)風(fēng)濕炎癥卻反應(yīng)敏感。③協(xié)同但易失衡:頸肌分布呈多層次立體交叉式,任何動(dòng)作均需靠?jī)蓚?cè)的屈肌和伸肌的協(xié)調(diào)完成,任何局部損傷,都可導(dǎo)致失衡[7]。④多重神經(jīng)支配:頸肌受脊髓神經(jīng)、竇椎神經(jīng)、交感神經(jīng)多重神經(jīng)共同支配,頸肌的改變可直接壓迫鄰近的神經(jīng)和血管,影響神經(jīng)功能[8]。

3 頸肌改變與頸椎病發(fā)病中的作用

3.1 頸肌改變 頸肌改變主要分為頸肌勞損和頸肌退變,頸肌勞損是一種慢性損傷,主要由日常超負(fù)荷地學(xué)習(xí)與工作有關(guān),引起肌肉收縮蛋白分解,導(dǎo)致肌肉收縮結(jié)構(gòu)改變,引發(fā)肌肉的慢性或急性勞損。頸肌勞損可導(dǎo)致出血、滲液、肌纖維斷裂,釋放致痛物質(zhì),刺激肌肉痙攣,引起骨骼移位。頸肌退變是指隨著人體的發(fā)育成熟,椎間盤(pán)開(kāi)始退變,維持人體頸椎的肌肉退變,頸肌體積縮小,肌肉纖維萎縮,脂肪含量增加,運(yùn)動(dòng)效力下降,肌肉收縮力量和速度均降低,肌肉呈現(xiàn)松弛狀態(tài)。頸肌退變的有關(guān)因素可能包括[9]:一是肌肉持續(xù)收縮,鈣離子吸收不完全;二是肌肉松弛狀態(tài)局部血液供氧、供血不足;三是肌肉收縮致使氧自由基及脂質(zhì)過(guò)氧物等聚集。

3.2 頸肌改變與頸椎病的關(guān)系 有研究顯示,頸肌的退變或損失,可引起頸椎動(dòng)力平衡失調(diào),引起頸椎影像學(xué)出現(xiàn)不同程度的彎曲,且陳立君[10]等使用家兔試驗(yàn)也證明頸椎動(dòng)力失衡可導(dǎo)致椎間隙狹窄、椎間孔變小、關(guān)節(jié)面硬化等變化。頸肌改變可致使椎間盤(pán)間的膠原酶活性提高,絲氨酸酶活性升高,椎間盤(pán)中蛋白多糖的含量減少,也可破壞椎間盤(pán)的生理結(jié)構(gòu)[11]。此外,頸肌改變致使頸椎動(dòng)力失衡,關(guān)節(jié)突的關(guān)節(jié)應(yīng)力會(huì)重新分布,牽拉關(guān)節(jié)囊,致使松弛,然后異常增生,鈣化軟骨層增厚,移行層完整性丟失。頸肌改變的動(dòng)力失衡會(huì)導(dǎo)致韌帶呈玻璃樣的變性,韌帶纖維變細(xì),粘連,失去功能結(jié)構(gòu),反復(fù)牽扯韌帶可能是韌帶間隙出血、滲液、硬化形成骨贅,引發(fā)頸椎病。通過(guò)對(duì)頸椎病的頸肌變化研究發(fā)現(xiàn),頸椎病患者的頸肌多呈現(xiàn)肌纖維邊界模糊,纖維萎縮,粗細(xì)不均,間隙變寬,肌節(jié)模糊,明暗帶消失,頸肌的血流量和頸肌細(xì)胞的酶活性也有所改變[13],血流量顯著減少,自由基清除酶降低,鈣離子-ATP酶活性也降低[12]。大部分頸椎病患者的頸肌發(fā)生了生物力學(xué)變化,收縮力下降,失去動(dòng)力平衡。

4 小結(jié)與展望

綜述所述,頸肌改變可能在頸椎病的發(fā)病過(guò)程中起關(guān)鍵作用,頸椎病的頸肌變化也推知頸肌改變與頸椎病存在密切關(guān)系。目前研究主要集中在頸肌的生物力學(xué)性能的改變、頸肌血流量、纖維變化、細(xì)胞酶活性等改變,且肌肉的整體性能是由肌細(xì)胞和細(xì)胞外的結(jié)締組織共同影響,尚未發(fā)現(xiàn)與肌肉結(jié)締組織相關(guān)的頸椎病研究。頸椎病的機(jī)制研究為頸椎病的治療和預(yù)防提供有利的客觀依據(jù),也為臨床研究指明方向。通過(guò)閱讀文獻(xiàn)綜述發(fā)現(xiàn),在工作中定時(shí)改變姿勢(shì),作頸部輕柔活動(dòng)及上肢運(yùn)動(dòng),有利于頸、肩肌肉弛張的調(diào)節(jié)和改善血循環(huán)。在睡眠時(shí),宜于平板床,枕頭高度適當(dāng),不讓頸部過(guò)伸或過(guò)屈。只有人們合理安排生活與工作,避免超負(fù)荷工作,養(yǎng)成健康的生活習(xí)慣,才可有效的避免頸肌勞損,降低頸椎病的發(fā)病率,減緩頸椎病低齡化的趨勢(shì)。

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篇6

1 腕關(guān)節(jié)掌側(cè)韌帶

1.1 橈腕韌帶和尺腕韌帶

(1)橈舟韌帶(radioscaphoid ligament),過(guò)去一些作者稱其為橈側(cè)副韌帶[1],但它不是位于腕關(guān)節(jié)的側(cè)方,而是偏向掌側(cè),關(guān)節(jié)屈伸運(yùn)動(dòng)軸由其背側(cè)穿行,在解剖上它不是真正的側(cè)副韌帶。因此,目前大部分學(xué)者稱其為橈舟韌帶[2、3]。Mayfield報(bào)告橈舟韌帶的斷裂強(qiáng)度平均為70N[4]。(2)橈舟頭韌帶(radioscaphcapitate ligament),也有人稱其為橈頭韌帶(radiocapitate ligament)。其斷裂強(qiáng)度平均為170N[4]。(3)橈月韌帶(radiolunate ligament),也有學(xué)者稱其為長(zhǎng)橈月韌帶(long radiolunate ligament)[5],此韌帶較為強(qiáng)韌,是穩(wěn)定月骨的重要韌帶之一,其斷裂強(qiáng)度平均為210N[4]。Mayfield將橈月韌帶和月三角韌帶認(rèn)為是1條韌帶,并稱之為橈三角韌帶。而目前許多作者已證實(shí)此韌帶實(shí)際上是2條韌帶,因?yàn)橛懈髯缘钠鹬裹c(diǎn)。(4)橈舟月韌帶(radioscapholunate ligament),Mayfield稱其為橈舟韌帶(radioscaphoid ligament)。但其止點(diǎn)大部分止于舟骨近端的掌面,小部分止于月骨掌面的橈側(cè)緣,故稱為橈舟月韌帶更確切。一些作者認(rèn)為橈舟月韌帶對(duì)穩(wěn)定近側(cè)列腕骨,特別是舟骨近極有重要作用[6~8]。但Berger[9]和Hixson[10]的研究證實(shí)它主要由來(lái)自骨間前動(dòng)脈、橈動(dòng)脈和骨間前神經(jīng)的神經(jīng)血管束組成,外周襯以滑膜組織,膠原纖維很少,無(wú)彈力纖維。其組織結(jié)構(gòu)明顯不同于其它韌帶,并認(rèn)為它不屬于真正韌帶結(jié)構(gòu)。但它可能是54N。我們的研究發(fā)現(xiàn)橈舟月韌帶主要由疏松結(jié)締組織組成,其間血管豐富,而膠原纖維束很少,與Berger等的結(jié)果一致。(5)尺月韌帶(ulnolunate ligament),也有學(xué)者稱其為短橈月韌帶(short radiolunate ligament)。我們的研究發(fā)現(xiàn)此韌帶強(qiáng)韌,是穩(wěn)定月骨的重要結(jié)構(gòu),其斷裂強(qiáng)度平均為219.2N。(6)尺三角韌帶(ulnotriguetrum ligament),我們研究發(fā)現(xiàn)此韌帶較為薄弱,其斷裂強(qiáng)度平均為54N。(7)腕尺側(cè)囊結(jié)核,也有一些學(xué)者稱其為尺側(cè)副韌帶(ulnar collateral ligament)。但Taleisnik[11]和于勝吉[2]的研究發(fā)現(xiàn),它并非真正韌帶,而是關(guān)節(jié)囊增厚,并稱其為尺側(cè)囊結(jié)構(gòu)。我們研究其斷裂強(qiáng)度平均為58.7N。

1.2 腕骨間韌帶。

(1)月三角韌帶,起自月骨表面,止于三角骨掌面,其下面有月三角骨間韌帶。月三角韌帶與月三角骨間韌帶的掌側(cè)部分很難分開(kāi)。(2)三角鉤骨韌帶,位于鉤骨近側(cè)緣掌面和三角骨遠(yuǎn)側(cè)端之間。此韌帶堅(jiān)韌,腕關(guān)節(jié)背伸和橈偏時(shí)緊張,尺偏和掌屈時(shí)松弛[12]。(3)舟大小多角頭狀骨韌帶,也有學(xué)者稱其為舟大多角骨韌帶復(fù)合體(scaphotrapezial ligament complex)。Drewniany[13]認(rèn)為它由4種部分組成:①位于舟骨大多角骨關(guān)節(jié)掌側(cè)、橈側(cè)的強(qiáng)韌韌帶,掌側(cè)部分與橈側(cè)腕屈肌腱鞘相連,并有纖維止到小多角骨;②薄弱的掌側(cè)關(guān)節(jié)囊;③舟頭韌帶;④薄弱的背側(cè)關(guān)節(jié)囊。由于舟骨大多角骨關(guān)節(jié)掌側(cè)、 橈側(cè)韌帶強(qiáng)韌,不易斷裂,在暴力作用下,容易發(fā)生其附著點(diǎn)骨折,如舟骨結(jié)節(jié)骨折。舟大小多角頭狀骨韌帶是穩(wěn)定舟骨遠(yuǎn)端的重要結(jié)構(gòu)。(4)三角韌帶,也稱輻狀韌帶,由舟頭韌帶、月頭韌帶和三角頭韌帶共同構(gòu)成。舟頭韌帶已在舟大小多角骨韌帶中描述:月頭韌帶常常缺如,致使月頭骨間關(guān)節(jié)缺少直接的韌帶聯(lián)系;三角頭韌帶,起自三角骨掌面橈側(cè)半,跨越鉤骨近端,止于頭狀骨體部掌面。

2 腕關(guān)節(jié)背側(cè)韌帶

腕背側(cè)韌帶較掌側(cè)韌帶數(shù)量 少,而且薄弱。主要有:(1)背側(cè)橈尺三角韌帶,也有學(xué)者稱其為橈腕背側(cè)韌帶(dorsal radiocarpal ligament),此韌帶粗大堅(jiān)韌,其斷裂強(qiáng)度平均為240N。(2)背側(cè)橈三角韌帶,此韌帶有時(shí)缺如。(3)背側(cè)腕骨間韌帶,較為細(xì)小薄弱。

3 腕關(guān)節(jié)內(nèi)在韌帶

3.1 近側(cè)列腕骨內(nèi)在韌帶

有舟月骨間韌帶和月三角骨間韌帶。(1)舟月骨間韌帶連接于舟骨和月骨,Berger[14](1996)報(bào)道了詳細(xì)的大體和組織學(xué)研究結(jié)果,舟月骨間韌帶在解剖上分為3個(gè)部分,即背側(cè)、近側(cè)和掌側(cè)部分。背側(cè)部分厚,由橫行排列的短膠原纖維組成。近側(cè)部分主要由纖維軟骨以及少量淺表縱向排列的膠原纖維組成,近側(cè)部分象膝關(guān)節(jié)的半月板一樣,可以突向舟月關(guān)節(jié)間隙數(shù)毫米。橈舟月韌帶將舟月骨間韌帶掌側(cè)部分與近側(cè)部分分開(kāi)。掌側(cè)部分薄,由斜行排列的膠原纖維束組成。舟月骨間韌帶的斷裂強(qiáng)度平均為260N[15]。它是維持舟骨近極和舟月骨間關(guān)節(jié)穩(wěn)定及運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)的重要結(jié)構(gòu)。Short[16]等研究發(fā)現(xiàn),切斷舟月骨間韌帶,引起舟骨屈曲,旋前和月骨背伸改變。Boabighi[17]將舟月骨間韌帶與舟大小多角頭狀骨韌帶進(jìn)行對(duì)比,前者的斷裂強(qiáng)度為后者的1/2。(2)月三角骨間韌帶,我們研究發(fā)現(xiàn),月三角骨間韌帶的解剖結(jié)構(gòu)與組織學(xué)特點(diǎn)與舟月骨間韌帶相似,在解剖上也分為3個(gè)部分,即背側(cè)、近側(cè)和掌側(cè)部分。近側(cè)部分主要由纖維軟骨以及少量淺表縱向排列的膠原纖維組成,但密集一些。其斷裂強(qiáng)度平均為375.3N,較舟月骨間韌帶大。

3.2 遠(yuǎn)側(cè)列腕骨內(nèi)在韌帶

Ritt[18](1996)報(bào)道了頭鉤關(guān)節(jié)韌帶詳細(xì)的大體和組織學(xué)研究結(jié)果。發(fā)現(xiàn)頭鉤關(guān)節(jié)存在著3種骨間韌帶,背側(cè)、掌側(cè)和深部骨間韌帶,其中深部骨間韌帶偏向掌側(cè),最為強(qiáng)韌。此外,還發(fā)現(xiàn)連接于第3、4掌骨和頭鉤關(guān)節(jié)之間的縱行骨間韌帶(longitudinal interosseous ligament),這條韌帶主要連接第3掌骨和頭狀骨。在頭鉤關(guān)節(jié)之間,還有連接束(interconnecting bands),它起自頭鉤關(guān)節(jié)掌側(cè)韌帶,垂直向背側(cè)止于鉤骨。我們解剖發(fā)現(xiàn)小多角骨與頭狀骨之間,也有3種骨間韌帶,即背側(cè)、掌側(cè)和深部骨間韌帶,其中深部骨間韌帶偏向背側(cè),堅(jiān)韌。大小多角骨關(guān)節(jié)之間也有3種骨間韌帶,背側(cè)、掌側(cè)和深部骨間韌帶,深部骨間韌帶偏向掌側(cè)。

4 腕掌關(guān)節(jié)處掌骨近端的韌帶

Dzwierzynski[19](1997)報(bào)道了第2~5腕掌關(guān)節(jié)處掌骨近端的韌帶解剖結(jié)果。發(fā)現(xiàn)有4種韌帶,即背側(cè)掌骨韌帶,掌側(cè)掌骨韌帶和2種不同方向排列的“Ⅴ”形骨間韌帶。其中“Ⅴ”形骨間韌帶最強(qiáng)韌,它們將相鄰的掌骨緊密連接。

5 橈尺遠(yuǎn)側(cè)關(guān)節(jié)韌帶

過(guò)去將其分為掌側(cè)和背側(cè)韌帶,這兩條韌帶分別起自橈骨遠(yuǎn)端尺掌角和尺背側(cè)角,行經(jīng)三角纖維軟骨的掌側(cè)緣和背側(cè)緣,止在尺骨莖突處。Kleinman[20](1998)報(bào)道將其分為下部、掌側(cè)和背側(cè)3個(gè)部分,雖然下部與掌側(cè)和背側(cè)部分完全連續(xù),但它不象掌側(cè)和背側(cè)部分薄、平展,而是非常強(qiáng)韌,有骨間膜纖維加入其外部。掌側(cè)部分薄,松弛,有囊袋,以適應(yīng)尺橈骨遠(yuǎn)端旋轉(zhuǎn)和尺骨遠(yuǎn)端背向橫移的需要。背側(cè)部分不象掌側(cè)部分松弛,有斜行纖維及背側(cè)小指伸肌腱鞘加強(qiáng),以限制尺骨遠(yuǎn)端的前后移位。

6 腕關(guān)節(jié)韌帶的生物力學(xué)特性

Weaver[21](1994)對(duì)腕關(guān)節(jié)部分掌側(cè)韌帶的張力,在不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化做過(guò)研究,發(fā)現(xiàn)掌側(cè)韌帶總是處于張力狀態(tài),即使腕關(guān)節(jié)在中立位沒(méi)有負(fù)重。中立位時(shí),三角頭韌帶和橈舟頭韌帶遠(yuǎn)側(cè)部分受力;橈偏時(shí),橈月韌帶受力;尺偏時(shí),尺月韌帶受力;旋前時(shí),橈舟頭韌帶近側(cè)部分受力;旋后時(shí)尺月韌帶受力;背伸時(shí),尺月韌帶、橈月韌帶和橈舟頭韌帶受力。無(wú)論在任何位置,一些韌帶的張力要比另一些韌帶張力大。橈月韌帶、尺月韌帶和橈舟頭韌帶的張力最大,而月三角韌帶和舟大小多角頭狀骨韌帶的張力最小。

Savelberg[22](1991)對(duì)腕關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)時(shí)部分掌側(cè)和背側(cè)韌帶的長(zhǎng)度變化做過(guò)研究。掌側(cè)橈舟頭韌帶和背側(cè)橈三角韌帶,屈腕時(shí)的最大長(zhǎng)度變化較尺 橈偏時(shí)大。最大橈偏時(shí)較中立位沒(méi)有韌帶明顯伸長(zhǎng)。最大尺偏時(shí),橈舟頭韌帶、橈月韌帶、三角頭韌帶的近側(cè)部分和背側(cè)腕關(guān)節(jié)韌帶較中立位時(shí)明顯伸長(zhǎng)。最大背伸時(shí),橈舟頭韌帶、橈月韌帶的遠(yuǎn)側(cè)部分和三角頭韌帶的近側(cè)部分伸長(zhǎng)明顯,背側(cè)腕關(guān)節(jié)韌帶明顯縮短。最大屈腕時(shí),只有背側(cè)腕關(guān)節(jié)韌帶輕度伸長(zhǎng),其余韌帶無(wú)明顯伸長(zhǎng),橈舟頭韌帶、橈月韌帶和三角頭韌帶明顯縮短。掌側(cè)月三角韌帶,無(wú)論手腕做任何運(yùn)動(dòng),其長(zhǎng)度都沒(méi)有明顯變化。同時(shí)還注意到寬韌帶的近、遠(yuǎn)兩側(cè)的長(zhǎng)度變化是不同的。如尺偏時(shí),橈月韌帶的遠(yuǎn)側(cè)伸長(zhǎng),而近側(cè)部分無(wú)變化;三角頭韌帶的遠(yuǎn)側(cè)部分 縮短,而近側(cè)部分無(wú)變化。背伸時(shí),三角頭韌帶的近側(cè)部分伸長(zhǎng),而遠(yuǎn)側(cè)部分無(wú)變化。

Crison[23](1997)在活體上研究了鍛煉活動(dòng)對(duì)腕關(guān)節(jié)韌帶剛度的影響,發(fā)現(xiàn)手腕的鍛煉活動(dòng)可以明顯降低腕關(guān)節(jié)韌帶的剛度,腕骨的位移活動(dòng)度增加。休息1h后,腕關(guān)節(jié)韌帶的剛度部分恢復(fù)到活動(dòng)前的水平。24h后與活動(dòng)前一樣。說(shuō)明了鍛煉活動(dòng)腕關(guān)節(jié),可以降低腕關(guān)節(jié)韌帶的剛度,增加了腕關(guān)節(jié)的松弛度,可以減少運(yùn)動(dòng)引起的損傷。

腕關(guān)節(jié)韌帶損傷后引起的腕關(guān)節(jié)不穩(wěn)定,如舟月骨間分離,月三角骨不穩(wěn)定等,治療的方法很多,但效果有時(shí)不能肯定。最近Shin[24](1988)比較了舟月骨間韌帶背側(cè)部分與Lister結(jié)節(jié)處的第3伸肌支持韌帶的生物力學(xué)特性和組織學(xué)特性,雖然第3伸肌支持韌帶的斷裂強(qiáng)度較舟月骨間韌帶的背側(cè)部分小許多,但單位面積上的斷裂強(qiáng)度兩者相差不大,兩者的組織學(xué)特性相近。Weiss[25](1988)在臨床上用兩端帶橈骨的第3伸肌支持韌帶移植治療舟月骨間分離19例病人,其中14例動(dòng)力型舟月骨間分離,12例疼痛消失,2例腕關(guān)節(jié)重體力活動(dòng)時(shí)疼痛;而 5例靜力型舟月骨間分離,2例疼痛消失,1例腕關(guān)節(jié)重體力活動(dòng)時(shí)疼痛,2例仍持續(xù)疼痛。作者認(rèn)為用兩端帶橈骨的第3伸肌支持韌帶移植治療動(dòng)力型舟月骨間分離的效果是可以的,而治療靜力型舟月骨間分離的效果差,其原因是第3伸肌支持韌帶的強(qiáng)度不夠。能否找到兩端帶骨,切取方便,韌帶強(qiáng)度與腕部斷裂韌帶相近的更好供區(qū),需要進(jìn)一步研究。

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篇7

【關(guān)鍵詞】 髕骨骨折; 手術(shù); 治療; 進(jìn)展

髕骨是人體最大的籽骨,膝關(guān)節(jié)的活動(dòng)十分復(fù)雜,與膝關(guān)節(jié)局部解剖相關(guān),當(dāng)髕骨解剖關(guān)系紊亂,或固定時(shí)間過(guò)長(zhǎng),難以恢復(fù)髕骨的正常滑動(dòng),而致“骨折病”的發(fā)生。髕骨骨折是臨床常見(jiàn)的關(guān)節(jié)內(nèi)骨折,發(fā)生率約為1%[1]。髕骨骨折常是因直接外力或股四頭肌突然劇烈收縮引起,骨折后主要影響伸膝裝置連續(xù)性喪失和潛在著的髕股關(guān)節(jié)失調(diào)。臨床上治療方法主要分為保守和手術(shù)治療兩大類,其治療目的是恢復(fù)髕骨關(guān)節(jié)面解剖位置和膝關(guān)節(jié)伸屈功能[2]。由于交通及體育事業(yè)的迅速發(fā)展,髕骨骨折的發(fā)生率明顯增高。同時(shí),隨著骨科創(chuàng)傷急救技術(shù)的迅速發(fā)展,髕骨骨折的治療效果明顯提高。近年來(lái)對(duì)髕骨骨折手術(shù)治療的研究不斷增多,許多新的術(shù)式和內(nèi)固定物被應(yīng)用于臨床,均有一定的治療效果。目前手術(shù)方法較多,各有優(yōu)缺點(diǎn)[3],尚未出現(xiàn)一種公認(rèn)的髕骨骨折手術(shù)術(shù)式,筆者參考近年來(lái)文獻(xiàn)報(bào)道綜述如下。

1 髕骨解剖與生物學(xué)特點(diǎn)

髕骨位于膝關(guān)節(jié)前方的股四頭肌腱內(nèi)。橫斷面近似倒三角形,上寬下窄,且寬大于高,底邊較尖端厚。尖端略尖,髕尖后面粗糙,為非關(guān)節(jié)面,與髕韌帶相連,可在體表摸到。髕骨前面略成球形,向前凸出,關(guān)節(jié)面平滑,與股骨相關(guān)節(jié),有中間嵴。Kaufer[4]研究證實(shí)髕骨通過(guò)其厚度增加了股四頭肌的力臂,進(jìn)而增強(qiáng)股四頭肌的瞬時(shí)力臂,屈膝30°時(shí)可增加15%的力臂,且有保護(hù)膝關(guān)節(jié)、在膝關(guān)節(jié)伸直過(guò)程中起滑車(chē)作用。髕骨的的血供可分為骨內(nèi)和骨外,其動(dòng)脈主要有膝上外動(dòng)脈、膝下外動(dòng)脈、旋股外側(cè)動(dòng)脈降支、膝降動(dòng)脈髕下支、膝降動(dòng)脈髕上支和膝下內(nèi)動(dòng)脈等,這些血管從不同方向走向髕骨,最終在髕骨四周相互吻合形成髕周動(dòng)脈,動(dòng)脈環(huán)在髕骨內(nèi)反復(fù)分支,供應(yīng)髕骨的血液。吳永發(fā)等[5]研究認(rèn)為,髕骨生物學(xué)特點(diǎn)表現(xiàn)在:髕骨可視伸膝裝置的中間結(jié)構(gòu),能夠把股四頭肌產(chǎn)生的拉力傳向髕腱;髕骨增加對(duì)膝關(guān)節(jié)屈伸軸點(diǎn)的杠桿力臂,使股四頭肌的力矩增大。故而,臨床對(duì)于髕骨骨折確需施行內(nèi)固定術(shù)者,應(yīng)從符合髕骨的解剖學(xué)和生物力學(xué)角度出發(fā),選擇合適的治療方案。

2 髕骨骨折的分型

髕骨骨折臨床依據(jù)骨折移位程度可將其分為無(wú)移位型和移位型骨折;根據(jù)骨折線的形態(tài)又可分為橫斷型骨折、上極或下極骨折、粉碎骨折、縱行劈裂骨折和骨軟骨骨折[6]。

3 髕骨骨折手術(shù)治療方法

3.1 鋼絲環(huán)扎內(nèi)固定術(shù) 鋼絲環(huán)扎術(shù)的原理是將鋼絲包繞在整個(gè)髕骨周?chē)?,從而產(chǎn)生相等的周邊平衡應(yīng)力和多向內(nèi)聚力,使骨塊向中心會(huì)聚起到骨折復(fù)位固定的作用。該術(shù)式設(shè)計(jì)髕骨抗拉力環(huán)有效地承擔(dān)了作用于髕骨上的拉力[7]。該手術(shù)方法簡(jiǎn)單,但不能限制在膝關(guān)節(jié)屈伸過(guò)程中骨折塊前方分離移位,若固定不穩(wěn)??砂l(fā)生創(chuàng)傷性關(guān)節(jié)炎。

3.2 張力帶固定術(shù) 張力帶固定術(shù)以其理學(xué)結(jié)構(gòu)特性及效果得到骨傷專家的推崇,其改良術(shù)式較多,均以髕股關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)為依據(jù)而設(shè)計(jì)。AO張力帶固定術(shù)在髕骨骨折復(fù)位后用2枚克氏針作平行貫穿固定,使骨折塊不發(fā)生側(cè)向旋轉(zhuǎn)或前后旋轉(zhuǎn),始終保持關(guān)節(jié)面平整。在OA張力帶設(shè)計(jì)原理基礎(chǔ)上研究出鋼絲克氏針張力帶、鋼絲環(huán)性加“8”字法固定、“M”形張力帶等,經(jīng)多年來(lái)的不斷改良,已比較符合生物力學(xué)要求,得到了臨床醫(yī)生的廣泛認(rèn)可。艾昌森等[8]改良克氏針結(jié)合可吸收線張力帶內(nèi)固定治療髕骨移位性骨折,對(duì)針尾部鉆孔,張力帶從孔中穿過(guò),既可約束張力帶防止張力帶的脫落,又能防止克氏針逃逸移位,有效防止了內(nèi)固定失效,能夠有效避免克氏針因過(guò)度折彎引起松動(dòng)和針中間彎曲,致使骨折再移位的發(fā)生。李豫明等[9]采用小切叉克氏針貼髕骨鋼絲張力帶內(nèi)固定治療髕骨骨折,不切開(kāi)髕韌帶擴(kuò)張部和關(guān)節(jié)囊,盡可能地不暴露髕骨中部上下極,因骨膜剝離少骨折愈合快,而極大地縮短髕骨骨折患者術(shù)后恢復(fù)時(shí)間。謝揚(yáng)等[10]通過(guò)比較鋼絲環(huán)扎內(nèi)固定、鋼絲張力帶內(nèi)固定、可吸收線張力帶內(nèi)固定三種方法對(duì)髕骨骨折術(shù)后膝關(guān)節(jié)功能恢復(fù)的影響,結(jié)果表明鋼絲張力帶、可吸收線張力帶兩組固定牢靠,術(shù)后不需外固定,康復(fù)治療介入早且充分,所以效果很好。鋼絲張力帶、可吸收線張力帶兩組相比,可吸收線張力帶組效果更為突出,而鋼絲張力帶組部分患者有皮膚異物刺激感,效果欠佳。該研究進(jìn)一步證實(shí)了可吸收線張力帶內(nèi)固定對(duì)髕骨骨折的療效。

3.3 TiNi記憶合金內(nèi)固定術(shù) 張春才等[11]利用生物力學(xué)中的三維光彈性分析闡明了NT-PC治療嚴(yán)重粉碎性臏骨骨折的生物力學(xué)基礎(chǔ),并在臨床應(yīng)用中取得了優(yōu)良效果。鎳鈦記憶合金髕骨爪適用于髕骨橫斷骨折及髕骨上下極骨折,尤其對(duì)髕骨粉碎性骨折,其利用鎳鈦合金熱彈性馬氏體相變的結(jié)果,并根據(jù)髕骨解剖力學(xué)特點(diǎn)而設(shè)計(jì),在體溫驅(qū)動(dòng)下功能爪可從從多個(gè)方面對(duì)髕骨產(chǎn)生持續(xù)、穩(wěn)定、立體、向心的加壓聚合力。唐正標(biāo)等[12]研究認(rèn)為,鎳鈦記憶合金髕骨爪適用于治療各種類型髕骨骨折,手術(shù)簡(jiǎn)便易行,手術(shù)時(shí)間短,創(chuàng)傷小,內(nèi)固定效果可靠,術(shù)后可早期恢復(fù)功能鍛煉。喻長(zhǎng)純等[13]通過(guò)對(duì)121例髕骨骨折形狀記憶合金髕骨爪置入治療的臨床資料分析,認(rèn)為T(mén)i-Ni記憶合金髕骨爪的主要優(yōu)點(diǎn)有:適應(yīng)證廣,適于各種類型的髕骨骨折;操作簡(jiǎn)便,使手術(shù)強(qiáng)度降低,縮短手術(shù)時(shí)間;對(duì)機(jī)體損傷小;造型合理,與髕骨的解剖形態(tài)近似;骨折固定穩(wěn)定牢固;有優(yōu)良的生物相容性和低生物蛻變性,可長(zhǎng)期置留于體內(nèi)而無(wú)損害,減輕了患者二次手術(shù)的痛苦和經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。

3.4 外固定器固定術(shù) 應(yīng)用外固定器治療髕骨骨折的研究報(bào)道較少,因復(fù)位困難,效果不佳,一直未被廣泛接受。高法權(quán)等[14]研究認(rèn)為,外用髕骨爪外固定髕骨骨折術(shù)后有利于膝關(guān)節(jié)的早期屈伸鍛煉,可避免內(nèi)固定術(shù)后的再次取內(nèi)固定。同時(shí),用髕骨環(huán)加長(zhǎng)腿石膏固定尚能影響到膝關(guān)節(jié)功能鍛煉,致使膝關(guān)節(jié)強(qiáng)直并發(fā)癥,而外用髕骨爪固定更有利于病情恢復(fù),是一種值得推廣應(yīng)用的可行方法。劉愛(ài)峰等[15]研究報(bào)道,臨床將抓髕術(shù)與關(guān)節(jié)鏡結(jié)合起來(lái)治療髕骨骨折,其優(yōu)勢(shì)在于在關(guān)節(jié)鏡下可直接觀察骨折對(duì)位情況,可全面了解膝關(guān)節(jié)內(nèi)的損傷情況,還能徹底沖洗關(guān)節(jié)腔,使積血清除,減輕滑膜的炎性反應(yīng),同時(shí)可清除骨折間隙內(nèi)軟組織和小的游離骨折塊,以促使骨折良好復(fù)位和骨折早期愈合等。

總之,髕骨骨折治療方法比較多,除上述外尚有髕骨部分切除、全髕骨切除等,以手術(shù)方法為主,經(jīng)典的幾種張力帶固定法是首選的治療方法。隨著材料學(xué)的發(fā)展,應(yīng)用生物降解材料制作的可吸收內(nèi)植物張力帶內(nèi)固定治療髕骨骨折,具有骨折愈合后不需要再次手術(shù)取出內(nèi)固定物等優(yōu)點(diǎn)。在微創(chuàng)技術(shù)已經(jīng)成為外科技術(shù)發(fā)展主流的背景下,傳統(tǒng)張力帶固定法則有明顯的不足之處:切口大、出血多、住院時(shí)間長(zhǎng)、恢復(fù)慢等問(wèn)題。在微創(chuàng)技術(shù)理念的啟示下,微創(chuàng)張力帶內(nèi)固定既保留了張力帶固定的優(yōu)點(diǎn),又將其損傷減少至最低,同時(shí)還滿足了患者美觀的要求,將微創(chuàng)技術(shù)與AO張力帶固定原則相結(jié)合,是髕骨骨折手術(shù)治療的發(fā)展趨勢(shì)。

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篇8

【關(guān)鍵詞】 后交叉韌帶;脛骨止點(diǎn)撕脫性骨折;縫合錨釘固定

后交叉韌帶(posterior cruciate ligament,PCL)是維持膝關(guān)節(jié)穩(wěn)定的重要結(jié)構(gòu)。它的斷裂將直接導(dǎo)致膝關(guān)節(jié)的后直向不穩(wěn)[1],從而損害膝關(guān)節(jié)的功能,遠(yuǎn)期出現(xiàn)骨關(guān)節(jié)炎,隨時(shí)間延長(zhǎng)而加重。以往對(duì)PCL損傷的診斷、治療未予以足夠的認(rèn)識(shí)多給予保守治療。近年來(lái),隨著對(duì)PCL的解剖、生理功能、生物力學(xué)及對(duì)其損傷后自然轉(zhuǎn)歸的深入研究,PCL損傷的診斷及治療水平不斷提高。我科2003年至2008年膝關(guān)節(jié)后內(nèi)側(cè)小切口入路切開(kāi)復(fù)位錨釘固定治療后交叉韌帶脛骨止點(diǎn)撕脫性骨折,共53例,取得了滿意療效?,F(xiàn)報(bào)告如下。

1 資料和方法

1.1 一般資料 本組患者共53例,男33例,女20例,年齡18~57歲,平均35.6歲。車(chē)禍傷40例,運(yùn)動(dòng)傷13例。手術(shù)時(shí)間為傷后4~10天,平均7天。多為屈膝位脛骨上段受到由前向后的沖擊力所致,少數(shù)為過(guò)伸性損傷,單純PCL損傷36例,復(fù)合傷17例。所有病例術(shù)前常規(guī)攝膝關(guān)節(jié)正側(cè)位片、后抽屜試驗(yàn)應(yīng)力位片,并經(jīng)CT平掃證實(shí),部分病例行膝關(guān)節(jié)MRI檢查。5例為完整較大骨塊,8例為片狀骨片,40例為多小骨塊的撕脫性骨折。

1.2 手術(shù)方法 硬膜外麻醉,患者取仰臥位,常規(guī)消毒、鋪巾、上止血帶,健側(cè)臀部墊高,身體向患側(cè)傾斜約30°,屈患膝30°。行膝后內(nèi)側(cè)倒“L”形切口,將腓腸肌內(nèi)側(cè)頭向外牽開(kāi),即達(dá)脛骨平臺(tái)后緣,暴露PCL及其已撕脫骨折的下止點(diǎn),以小刮匙清理骨折端及周?chē)M織,用巾鉗臨時(shí)固定,帶線錨釘深埋在骨折旁,將骨折片行原位縫合。見(jiàn)脛骨止點(diǎn)撕脫骨折處復(fù)位良好,內(nèi)固定牢固。沖洗傷口后逐層縫合。

1.3 術(shù)后處理和隨訪 本組病例術(shù)后即進(jìn)行股四頭肌力鍛煉,1周后在可調(diào)節(jié)膝關(guān)節(jié)外固定支具保護(hù)下進(jìn)行膝關(guān)節(jié)屈伸活動(dòng),2周后膝關(guān)節(jié)伸直位下地負(fù)重行走,4周后去除可調(diào)節(jié)膝關(guān)節(jié)外固支具,加大膝關(guān)節(jié)活動(dòng)度及協(xié)調(diào)能力的訓(xùn)練。術(shù)后6周要求膝關(guān)節(jié)屈曲達(dá)120°。術(shù)后定期隨訪,了解骨折對(duì)位及愈合情況,膝關(guān)節(jié)穩(wěn)定性及活動(dòng)度,按Lysholm[2]膝關(guān)節(jié)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)評(píng)估患肢功能。

2 結(jié)果

本組53例患者均獲隨訪,所有患者骨折愈合時(shí)間為6~8周,未見(jiàn)骨折端有明顯移位。術(shù)后6個(gè)月,僅有2例患者后抽屜試驗(yàn)呈弱陽(yáng)性。均無(wú)伸膝受限。1例有輕度屈膝受限(20°),Lysholm膝關(guān)節(jié)功能評(píng)分為(92.3±2.2)分。

3 討論

3.1 手術(shù)入路選擇 單純后交叉韌帶脛骨附著部撕脫骨折在治療上應(yīng)選擇既能充分暴露骨折部位,又便于操作,同時(shí)損傷又小的傷口。以往常用腘窩中央部“S”形切口,切口大,且需經(jīng)過(guò)膝后血管神經(jīng)組織,損傷大,操作費(fèi)時(shí)。我們采用腘窩內(nèi)側(cè)微創(chuàng)小切口入路,僅需6 cm切口,將腓腸肌內(nèi)側(cè)頭牽向外側(cè),即可到達(dá)脛骨臺(tái)后緣。神經(jīng)血管束可完全避開(kāi)術(shù)野,不必做精細(xì)顯露,組織創(chuàng)傷小,瘢痕小,利于切口修復(fù)。為早期功能康復(fù)訓(xùn)練提供了有利條件。因此后內(nèi)側(cè)入路是治療PCL脛骨附著部撕脫骨折的良好手術(shù)入路。

3.2 脛骨止點(diǎn)撕脫性骨折早期修復(fù)的必要性 后交叉韌帶損傷多為交通事故傷或運(yùn)動(dòng)性損傷,患者年輕且體力勞動(dòng)者居多,我們認(rèn)為需積極手術(shù)治療。過(guò)去我們對(duì)后交叉韌帶的重要作用認(rèn)識(shí)不夠,認(rèn)為傷后癥狀少,可利用股四頭肌肌力代償使膝關(guān)節(jié)向后不穩(wěn)得到糾正,加之其解剖位置較深,手術(shù)重建較為復(fù)雜,故常采用保守治療。近幾年,對(duì)后交叉韌帶生物特性及生理作用的研究表明,后交叉韌帶是重要的靜力穩(wěn)定結(jié)構(gòu)[3]。后交叉韌帶損傷后,雖然加強(qiáng)膝關(guān)節(jié)周?chē)∪饬α坑?xùn)練,可以補(bǔ)償部分穩(wěn)定作用[4],但很難完全代替后交叉韌帶,若不及時(shí)糾正,將會(huì)使膝關(guān)節(jié)失去正常運(yùn)動(dòng)規(guī)律,引起或加重其他主要結(jié)構(gòu)損害,出現(xiàn)后側(cè)旋轉(zhuǎn)不穩(wěn)定[1]。

3.3 帶線錨釘固定的優(yōu)點(diǎn) Butler等[5]進(jìn)行生物力學(xué)測(cè)定指出:后交叉韌帶承擔(dān)阻止脛骨上段后移95%的功能。其次它還能限制膝關(guān)節(jié)的過(guò)伸、旋轉(zhuǎn)及側(cè)方活動(dòng)。它是膝關(guān)節(jié)伸屈及旋轉(zhuǎn)活動(dòng)的主要穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。即使韌帶松動(dòng)較小,患者行走時(shí)也會(huì)感到關(guān)節(jié)不穩(wěn),不敢用力、跛行,長(zhǎng)時(shí)間的這種活動(dòng)對(duì)關(guān)節(jié)有明顯損傷。膝關(guān)節(jié)將發(fā)骨性關(guān)節(jié)炎。后交叉韌帶的損傷機(jī)制與其功能密切相關(guān)。當(dāng)屈膝位脛骨上端受到由前向后的暴力作用,超出后交叉韌帶的承受能力,后交叉韌帶將發(fā)生斷裂或附部撕脫骨折。后交叉韌帶附著處的撕脫骨折只要后抽屜試驗(yàn)陽(yáng)性,就一定需要手術(shù)治療,即使骨折片分離較小或陳舊骨折,手術(shù)也可以將骨塊復(fù)位,恢復(fù)后交叉韌帶的應(yīng)有張力,恢復(fù)膝關(guān)節(jié)的良好功能[6]。對(duì)于后交叉韌帶附著處撕脫骨折的手術(shù)內(nèi)固定方法有多種報(bào)道[7,8]。近年來(lái),金屬螺釘有兩次手術(shù)取出困難、可吸收螺釘固定不牢、鋼絲內(nèi)固定時(shí)易造成松動(dòng)的缺點(diǎn),從而影響手術(shù)效果逐漸被放棄。我們選用錨釘作替代,因?yàn)樵摲N損傷的骨片一般都比較小,即使骨折片稍大,在孔、擰釘固定時(shí),很容易造成骨片碎裂。強(qiáng)生帶線錨釘是一種非常小的植入物,其作用是將錨釘固定于骨表面后,通過(guò)縫線將軟組織和骨重新連接而起到固定作用[9]。除不需二次手術(shù)取出外,手術(shù)操作簡(jiǎn)便,不需特殊器械,尤其適用于小切口、小視野暴露的手術(shù)操作。

3.4 應(yīng)用前景 陳旭宏等[9]認(rèn)為后交叉韌帶的抗張強(qiáng)度是前交叉韌帶的兩倍,后交叉韌帶損傷,常并發(fā)脛骨撕脫性骨折,發(fā)生后交叉韌帶體部撕裂損傷的幾率明顯偏低。脛骨止點(diǎn)部分骨質(zhì)撕脫的后交叉韌帶損傷患者,其后交叉韌帶本身無(wú)明顯損傷,通過(guò)錨釘固定撕脫性骨折片,隨著骨折愈合,可重新建立起韌帶血液循環(huán)和神經(jīng)支配,恢復(fù)原有韌帶的強(qiáng)度和活性,達(dá)到發(fā)揮膝關(guān)節(jié)功能的最佳狀態(tài)。我們認(rèn)為,使用腘窩內(nèi)側(cè)微創(chuàng)切口縫合錨釘內(nèi)固定治療后交叉韌帶脛骨止點(diǎn)撕脫性骨折,既遵循了交叉韌帶重建中的解剖重建原則,又不破壞關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)的完整性,同時(shí)兼顧了微創(chuàng)原則。此法簡(jiǎn)便易行,療效滿意,故值得臨床推廣應(yīng)用。

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篇9

自20世紀(jì)50年代以來(lái),頸前路減壓植骨融合術(shù)(anterior cervical discectomy and fusion,ACDF)一直是治療頸椎間盤(pán)突出引起的脊髓病變和神經(jīng)根病變最有效的手段,隨著研究的深入,其引起的并發(fā)癥逐漸被人們認(rèn)識(shí),主要表現(xiàn)為:(1)頸椎的正常生物力學(xué)改變,手術(shù)節(jié)段喪失運(yùn)動(dòng)功能,相鄰節(jié)段退變加速。目前認(rèn)為這是由于術(shù)后相鄰節(jié)段應(yīng)力和活動(dòng)度代償性增加所致,頸椎屈曲時(shí)融合節(jié)段上、下節(jié)段椎間盤(pán)內(nèi)壓可分別增加73%和45%〔1〕。(2)植骨不愈合,假關(guān)節(jié)形成。Bohlman〔2〕的一項(xiàng)研究顯示此并發(fā)癥的發(fā)生率為13%,其中67%的患者出現(xiàn)相關(guān)癥狀,17%需要重新手術(shù)治療。ACDF出現(xiàn)的并發(fā)癥迫使人們探索新的手術(shù)方式,人工頸椎間盤(pán)置換術(shù)(total disc replacement,TDR)因其獨(dú)有的優(yōu)勢(shì)得到迅速發(fā)展。

1 TDR的優(yōu)勢(shì)

TDR能夠結(jié)合前路減壓和椎體間關(guān)節(jié)成形的特點(diǎn),即保持前路的減壓效果和保持頸椎正常的活動(dòng)度,彌補(bǔ)了ACDF的不足,近年來(lái)為越來(lái)越多的脊椎外科醫(yī)生所青睞。與ACDF相比TDR有其獨(dú)特之處:(1)能夠維持頸椎正常的活動(dòng)度,防止鄰近節(jié)段因過(guò)度活動(dòng)而代償性應(yīng)力增加而導(dǎo)致退行性變,且早期臨床效果與融合術(shù)相似。Goffin〔3〕通過(guò)對(duì)40人頸椎活動(dòng)度進(jìn)行X線透視檢查,第1組10人為正常人,第2組10人曾行C5、6融合術(shù),第3組10人曾行C5、6頸椎間盤(pán)置換,第4組10人患有C5、6頸椎關(guān)節(jié)強(qiáng)硬,結(jié)果發(fā)現(xiàn)曾行頸椎間盤(pán)置換的患者頸椎活動(dòng)度與正常人無(wú)顯著性差異。(2)患者術(shù)后可早期恢復(fù)活動(dòng)。ACDF術(shù)后患者一般都要佩戴矯形器防止頸椎過(guò)度活動(dòng)以利于骨融合,但TDR患者一般術(shù)后1~2周可恢復(fù)一般活動(dòng),避免了因頸部長(zhǎng)期制動(dòng)引起的頸部肌肉萎縮及受限感。(3)植入假體具有與天然椎間盤(pán)相似的特性,可吸收震蕩,起到緩沖的作用。(4)由于不需從髂骨取材,避免了局部并發(fā)癥的出現(xiàn)。

2 假體材料及種類

在人工頸椎間盤(pán)的發(fā)展進(jìn)程中,出現(xiàn)了多種材料和多種形狀的假體,目前應(yīng)用最多的材料是鈦合金、鈷鉻合金、不銹鋼和超高分子量聚乙烯。鈦合金擁有最好的抗腐蝕能力和組織相容性,而且對(duì)MRI的干擾最小,因此可作為假體表面與上下椎體接觸的良好選擇,有利于骨質(zhì)的生長(zhǎng)以維持假體的長(zhǎng)期穩(wěn)定性;鈷鉻合金硬度很高,有很好的耐磨性,在關(guān)節(jié)成形術(shù)中也得到廣泛應(yīng)用;超高分子量聚乙烯的耐磨性較差,但是摩擦系數(shù)較低,而且有較強(qiáng)的吸收震蕩能力,因此能形成低摩擦的關(guān)節(jié)面;不銹鋼的硬度較鈷鉻合金差,但延展性較好。

按照應(yīng)用材料的種類,人工頸椎間盤(pán)可分為金屬-金屬假體和金屬-聚合物假體。金屬-金屬假體主要有Bristol和Prestige(Ⅰ,Ⅱ,ST,LP),金屬-聚合物假體有ProdiscC、PCM和Bryan。金屬-金屬假體跟金屬-聚合物假體相比,前者具有較強(qiáng)的抗磨損性,磨損產(chǎn)生的顆粒數(shù)量上明顯較后者少,但小顆粒卻較后者多,吸收震蕩的能力也較后者差,但是,LeHuec〔4〕研究了金屬-金屬和金屬-聚乙烯人工腰椎間盤(pán)的震蕩吸收能力,結(jié)果顯示兩者無(wú)明顯差別,這可能提示了聚乙烯對(duì)震蕩吸收的有限性。

3 適應(yīng)證和禁忌證

與其他手術(shù)類似,TDR也有其適應(yīng)證和禁忌證,目前國(guó)內(nèi)外尚無(wú)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn),但存在一些普遍認(rèn)同的準(zhǔn)則。

3.1 適應(yīng)證

(1)椎間盤(pán)變性并且出現(xiàn)頸部疼痛或脊髓病變或神經(jīng)根病變,非手術(shù)治療無(wú)效;(2)擬手術(shù)節(jié)段位于C3、4~C6、7;(3)骨已發(fā)育成熟;(4)頸椎中、后柱結(jié)構(gòu)正常,側(cè)位的過(guò)屈、過(guò)伸動(dòng)力位片顯示頸椎穩(wěn)定等。如果患者是由于單純的椎間盤(pán)變性而出現(xiàn)疼痛,但沒(méi)有神經(jīng)受壓的情況,則不在手術(shù)適應(yīng)證范圍內(nèi)〔5〕。

3.2 禁忌證

(1)伴有骨質(zhì)疏松、骨量減少或其他骨代謝性疾病;(2)病變超過(guò)2個(gè)節(jié)段;(3)鄰近節(jié)段曾行融合術(shù);(4)以前的手術(shù)留有嚴(yán)重的瘢痕,病變節(jié)段后部有小關(guān)節(jié)病;(5)慢性感染、腫瘤、全身代謝或者系統(tǒng)疾病、相關(guān)的金屬過(guò)敏;(6)類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎或強(qiáng)直性脊柱炎等引起的手術(shù)節(jié)段的畸形;(7)影像學(xué)上顯示脊椎屈-伸不穩(wěn),頸椎骨性椎管狹窄等。

4 生物力學(xué)

頸椎的生物力學(xué)比較復(fù)雜,因?yàn)槠溥\(yùn)動(dòng)需要椎骨鉤突關(guān)節(jié)、椎間關(guān)節(jié)和平面小關(guān)節(jié)的協(xié)調(diào)。人工椎間盤(pán)應(yīng)用的基本目的是保存受損節(jié)段的活動(dòng)性同時(shí)又避免鄰近節(jié)段出現(xiàn)退變,頸椎在矢狀面和冠狀面良好的活動(dòng)度、適當(dāng)?shù)募袤w曲率半徑、基本符合正常生理要求的瞬時(shí)旋轉(zhuǎn)軸(instaneous axis of rotation,IAR)的位置對(duì)于防止鄰近節(jié)段的病變有著重要的影響。

目前應(yīng)用于臨床的頸椎間盤(pán)假體按照IAR的移動(dòng)程度可分為非限制性假體(Bryan)和半限制性假體(Prestige、PCM、Prodisc C),尚未見(jiàn)限制性假體的臨床應(yīng)用報(bào)道。非限制性假體和半限制性假體依靠周?chē)能浗M織限制頸椎的過(guò)度活動(dòng)。適當(dāng)?shù)能浗M織強(qiáng)度對(duì)于維持頸椎的穩(wěn)定性有著重要的作用,McAfee〔6〕從生物力學(xué)的角度闡述了后縱韌帶在頸椎人工椎間盤(pán)置換中維持頸椎穩(wěn)定性的作用,并提出了功能性后縱韌帶的概念。非限制假體和半限制性假體提供了與正常頸椎活動(dòng)基本一致的可移動(dòng)的IAR,增加了受損節(jié)段頸椎的活動(dòng)度,允許椎體間的平移運(yùn)動(dòng)并且減少應(yīng)力作用于椎體與假體的接觸面上,降低了鄰近節(jié)段退變的可能性;但是,這使得平面小關(guān)節(jié)承受更大的剪切力和旋轉(zhuǎn)負(fù)荷。由于兩者均擁有可移動(dòng)的IAR,所以對(duì)假體植入的位置要求不是十分嚴(yán)格。

假體越固定,對(duì)維持頸椎的穩(wěn)定性越有利,椎體-假體接觸面承受負(fù)荷也越大,這樣平面小關(guān)節(jié)承載的剪切力就越小。限制性假體都有固定的旋轉(zhuǎn)軸,這一定程度降低了手術(shù)節(jié)段頸椎的活動(dòng)度,同時(shí)對(duì)假體植入的位置要求較其余兩種苛刻,這可能是其臨床應(yīng)用受到限制的原因。

5 臨床應(yīng)用療效

頸椎手術(shù)的目的一方面是去除脊髓或神經(jīng)致壓物,恢復(fù)正常的脊髓形態(tài)和有效的椎管容量,另一方面是恢復(fù)頸椎正常排列以及重建頸椎的生理曲度和病變節(jié)段的椎間高度〔7〕,這同時(shí)也是評(píng)價(jià)療效的基本準(zhǔn)則。頸椎目前在臨床上應(yīng)用最多的椎間盤(pán)假體為ProdiscC、Bryan和Prestige,均取得令人滿意的短期臨床效果。

Rudolf B等〔5〕報(bào)道了27例接受27個(gè)ProdiscC椎間盤(pán)假體的臨床效果,患者術(shù)前均診斷為單節(jié)段頸椎間盤(pán)變性,術(shù)后為期1年的隨訪顯示,頸椎障礙功能指數(shù)(neck disability index,NDl)和直觀模擬量表評(píng)分(visual analog sclaes,VAS)在術(shù)后6周分別下降了35%和44%,并且在隨訪期內(nèi)維持不變;頸椎運(yùn)動(dòng)范圍(range of motion,ROM)跟術(shù)前相比上升了240%,更重要的是ROM保持在10°左右的功能位;頸椎疼痛的強(qiáng)度和頻率跟術(shù)前比較下降了40%,且無(wú)任何并發(fā)癥出現(xiàn)。

我國(guó)王巖等〔7〕報(bào)道了27例(35個(gè)節(jié)段)Bryan頸椎間盤(pán)假體置換術(shù)術(shù)后1~8個(gè)月(平均5.2個(gè)月)的隨訪結(jié)果。所有患者癥狀及脊髓功能都有明顯改善,隨訪超過(guò)3個(gè)月的15例患者JOA評(píng)分由術(shù)前平均9.2分上升至術(shù)后平均15.5分。Odom評(píng)級(jí):優(yōu)10例,良5例,可0例,差0例。置換節(jié)段前屈后伸活動(dòng)范圍平均為5.12°,左右側(cè)屈活動(dòng)范圍分別為平均3.18°和3.28°。沒(méi)有發(fā)現(xiàn)明顯的頸椎生理弧度的丟失。

6 并發(fā)癥

由于頸部解剖結(jié)構(gòu)復(fù)雜,人工頸椎間盤(pán)置換術(shù)可能會(huì)出現(xiàn)相關(guān)并發(fā)癥〔9〕,主要包括兩類。

6.1 植入技術(shù)并發(fā)癥

主要有假體大小選擇不當(dāng),椎間盤(pán)組織切除不徹底,軟骨終板部分殘留,術(shù)中骨折、植入節(jié)段后突畸形等,頸部及肩部疼痛也見(jiàn)報(bào)道〔10〕。

6.2 與假體有關(guān)的并發(fā)癥

主要有假體引起的周?chē)苌窠?jīng)損傷、移位、松動(dòng)、螺絲部分拔出、折斷、達(dá)不到理想的活動(dòng)度,假體周?chē)腔诤?,蓋板斷裂,滑動(dòng)核破裂等,過(guò)敏反應(yīng)及沉降尚未見(jiàn)報(bào)道。

在所有的并發(fā)癥中,椎旁骨化最為常見(jiàn)。目前認(rèn)為與假體設(shè)計(jì)不當(dāng),植入技術(shù)不過(guò)關(guān)和患者術(shù)前存在的脊椎關(guān)節(jié)強(qiáng)硬導(dǎo)致的椎間高度下降有關(guān)〔11〕。據(jù)Heller〔12〕報(bào)道,術(shù)后2~3周的非甾體抗炎治療可減少脊椎周?chē)腔陌l(fā)生率。

7 存在的問(wèn)題

人工頸椎間盤(pán)置換術(shù)的研究及應(yīng)用時(shí)間不如腰椎,尚缺乏長(zhǎng)期臨床資料,遠(yuǎn)期效果尚不明朗,存在影響長(zhǎng)期療效的潛在因素。

7.1 假體磨損

在髖和膝置換術(shù)中,假體磨損碎屑是造成手術(shù)失敗的重要原因之一。磨損碎屑引起的炎癥反應(yīng)會(huì)導(dǎo)致骨質(zhì)溶解、假體松動(dòng),造成這些后果不僅與碎屑的數(shù)量有關(guān),而且與其濃度、大小和形狀有密切的關(guān)系。各種人工頸椎間盤(pán)假體在臨床應(yīng)用前均經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的磨損分析,雖然都取得令人滿意的結(jié)果,但由于體外實(shí)驗(yàn)時(shí)間都不長(zhǎng),且體內(nèi)外環(huán)境存在很大差異,目前尚不清楚假體在體內(nèi)的磨損程度。同時(shí),曾有報(bào)道在髖、膝等大關(guān)節(jié)置換術(shù)后由于磨損出現(xiàn)重金屬物沉積的現(xiàn)象,并且在腎臟、肝臟、心臟、淋巴結(jié)等處可測(cè)得一定濃度的金屬離子〔13〕,雖然跟蹤觀察未見(jiàn)其會(huì)引起不良反應(yīng),但在無(wú)血管和無(wú)滑液的椎間隙是否如此尚待研究。

7.2 假體是否會(huì)沉降

在人工腰椎間盤(pán)置換遠(yuǎn)期效果不佳的病例中,67%存在假體沉降的問(wèn)題〔14〕。TDR臨床應(yīng)用時(shí)間較短,大多數(shù)接受頸椎間盤(pán)置換手術(shù)的患者相對(duì)年輕,且把骨質(zhì)疏松作為手術(shù)禁忌證,因此尚未見(jiàn)頸椎間盤(pán)假體沉降的報(bào)道。隨著年齡的增加,骨密度逐漸降低,出現(xiàn)假體沉降的問(wèn)題可能難以避免,解決方案是改進(jìn)假體設(shè)計(jì)和提高手術(shù)技巧。天然椎間盤(pán)變性后應(yīng)力作用轉(zhuǎn)移到纖維環(huán),這使得與纖維環(huán)接觸的終板邊緣跟終板中央相比可承受更大的負(fù)荷。因此假體設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)使應(yīng)力集中于終板邊緣,即皮質(zhì)骨,減少終板中央即松質(zhì)骨的應(yīng)力;另一方面可增加假體與終板的接觸面積,使應(yīng)力相對(duì)分散,同時(shí)在手術(shù)過(guò)程中應(yīng)該小心操作,防止損傷終板。

7.3 是否會(huì)出現(xiàn)手術(shù)節(jié)段活動(dòng)度下降、相鄰節(jié)段退變

雖然近期隨訪研究表明TDR術(shù)后頸椎活動(dòng)度與生理狀況下無(wú)異,但不排除隨著時(shí)間的推移活動(dòng)幅度減少的可能性。人工腰椎間盤(pán)置換術(shù)的長(zhǎng)期療效明顯較融合術(shù)好,但仍有報(bào)道顯示部分患者遠(yuǎn)期出現(xiàn)腰椎活動(dòng)度減少甚至喪失的情況〔15〕。Huang〔16〕對(duì)第1代腰椎ProDisc假體為期9年的觀察中發(fā)現(xiàn),平均活動(dòng)度只有3.8°,有34%的患者活動(dòng)度在2°以下,活動(dòng)度下降的病例鄰近節(jié)段變性的概率增加。這意味著這部分病例術(shù)后脊柱遠(yuǎn)期的生物力學(xué)改變與融合術(shù)無(wú)差別,其原因有待探討。

7.4 能否長(zhǎng)久緩解癥狀

不僅來(lái)自椎間盤(pán),椎體后緣骨贅形成、后縱韌帶的增厚、后方小關(guān)節(jié)的增生都與其有關(guān)。在TDR術(shù)中,能否徹底去除這些致壓物、長(zhǎng)久解除臨床癥狀尚待觀察〔7〕。

8 總 結(jié)

TDR與ACDF相比具有一定的優(yōu)勢(shì),一定程度上彌補(bǔ)了ACDF的不足,短期應(yīng)用療效亦令人滿意,但作為一項(xiàng)較新的技術(shù),臨床醫(yī)生在應(yīng)用前仍應(yīng)把握其適應(yīng)證、禁忌證及可能出現(xiàn)的并發(fā)癥。TDR臨床應(yīng)用時(shí)間仍較短,其遠(yuǎn)期療效仍需將來(lái)長(zhǎng)期隨訪的評(píng)估。

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篇10

[關(guān)鍵詞]補(bǔ)腎健脾中藥;骨質(zhì)疏松骨折;骨痂;結(jié)締組織生長(zhǎng)因子;Osterix

[中圖分類號(hào)] R683 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 1674-4721(2017)05(a)-0063-04

[Abstract]Objective To analyze the influence of Chinese Herbal Compound of Tonifying Kidney and Strengthening Spleen on CTGF and Osterix factor expression in callus of osteoporotic fracture.Methods 60 female SD rats of clean-class aged six-month were selected and they were randomly divided into 3 groups:model group,western medicine group and traditional Chinese medicine group (TCM group) (n=20).After the success of the osteoporosis′ fracture model,TCM group was given Chinese Herbal Compound of Tonifying Kidney and Strengthening Spleen and the western medicine group was given sodium alendate suspension.The model group was given routine culture.After 1 month,the callus of each group was taken and cultured in vitro.The callus of each group was cultured with the corresponding serum.CTGF and Osterix expression in each group were detected by fluorescence quantitative PCR.Results The expression of CTGF mRNA in TCM group and western medicine group was significantly higher than that in model group (P

[Key words]Chinese herbal medicine of tonifying kidney and strengthening spleen;Osteoporosis fracture;Callus;Connective tissue growth factor;Osterix

骨|疏松癥最嚴(yán)重的并發(fā)癥是骨質(zhì)疏松性骨折,嚴(yán)重影響患者的生活質(zhì)量。骨質(zhì)疏松性骨折是由于骨強(qiáng)度下降所致。目前已知的影響骨強(qiáng)度的因素主要有骨量、骨微結(jié)構(gòu)、骨的幾何形狀、皮質(zhì)骨厚度和多孔程度、骨組織構(gòu)成材料的內(nèi)在性能等[1]。骨質(zhì)疏松性骨折的防治已成為了全世界關(guān)注的課題。然而,目前國(guó)內(nèi)外對(duì)骨質(zhì)疏松性骨折愈合機(jī)制以及對(duì)骨質(zhì)疏松性骨折局部骨痂的“質(zhì)量”的研究相對(duì)較少,且主要針對(duì)體內(nèi)環(huán)境中的骨痂進(jìn)行探討。本研究通過(guò)建立骨質(zhì)疏松性骨折模型及骨痂組織體外培養(yǎng)體系,運(yùn)用中藥血清藥理學(xué)的研究方法,模擬中藥在體內(nèi)作用于骨痂組織的模式,觀察補(bǔ)腎健脾中藥復(fù)方對(duì)體外環(huán)境中骨痂生物學(xué)特性的變化以及結(jié)締組織生長(zhǎng)因子(connective tissue growth factor,CTGF)、Osterix因子表達(dá)的影響,揭示補(bǔ)腎健脾中藥復(fù)方對(duì)骨質(zhì)疏松性骨折骨痂生物學(xué)特性影響的作用機(jī)制,為中醫(yī)“腎主骨”理論提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。亦為研究骨質(zhì)疏松性骨折愈合的生理病理機(jī)制和治療方法提供一種新的思維模式。

1材料與方法

1.1試驗(yàn)動(dòng)物

6月齡清潔級(jí)健康雌性SD大鼠60只,其體重為(260±30)g。隨機(jī)分為3組:模型組、西藥組和[l1]中藥組;每組20只。所有動(dòng)物均為廣州中醫(yī)藥大學(xué)動(dòng)物中心提供。

1.2實(shí)驗(yàn)藥物

中藥組采用補(bǔ)腎健脾中藥復(fù)方灌服,藥物的主要組成包括:黃芪12 g,補(bǔ)骨脂15 g,羊藿15 g,菟絲子12 g,肉蓯蓉15 g,熟地15 g,白芍10 g等組成。根據(jù)臨床用藥劑量及新藥研究中動(dòng)物用藥劑量要求,該方的提取藥物,含生藥量1.65 g/ml。西藥組采用阿倫磷酸鈉片配制成0.055 mg/ml濃度的阿倫磷酸鈉混懸液(杭州默沙東制藥有限公司提供,國(guó)藥準(zhǔn)字J20080069)。

1.3含藥血清的制備

每組中10只大鼠給予相應(yīng)的藥物連續(xù)灌胃2周,其中西藥組和中藥組以蒸餾水定容至上述所需濃度,每日灌胃1次,模型組給予正常飲食。最后1次給予動(dòng)物灌胃后的2 h,對(duì)動(dòng)物行心臟采血。獲得的全血置于含EDTA抗凝試管中,5~10 min后,以3000 r/min離心15 min,吸取上清,加以滅活,抽濾除菌,放置-20℃冰箱保存。

1.4 動(dòng)物造模

每組中另外10只作動(dòng)物模型,采用10%水合氯醛溶液作麻醉,以0.33 ml/100 g腹腔注射,待5 min后,大鼠麻醉完全,采用背側(cè)入路行雙側(cè)卵巢摘除術(shù)以造模。3個(gè)月后,行骨密度檢查,證實(shí)模型成功后,對(duì)各組麻醉,消毒右下肢,取膝內(nèi)側(cè)髕旁切口約1 cm,逐層分離切開(kāi),將髕骨及韌帶向外側(cè)推開(kāi),暴露膝關(guān)節(jié),屈曲膝關(guān)節(jié),暴露髁間窩,鉆入0.5 mm克氏針,至股骨轉(zhuǎn)子下,做髓內(nèi)固定,剪斷克氏針,殘端長(zhǎng)度以不影響關(guān)節(jié)活動(dòng)為度。利用骨折發(fā)生裝置將股骨造成閉合性骨折[2-3]。

1.5給藥方法

骨質(zhì)疏松骨折的模型成功后,各組開(kāi)始灌胃治療,灌胃給藥容積為10 ml/kg,模型組灌服蒸餾水;西藥組和中藥組以蒸餾水定容至上述所需濃度,每日灌胃1次,治療時(shí)間為1個(gè)月。

1.6骨痂的體外培養(yǎng)

摘取眼球取大鼠外周血3~4 ml,取血后處死,置于75%的乙醇浸泡15 min,置于無(wú)菌臺(tái)上,切開(kāi)皮膚及皮下,分離肌肉,暴露骨折段,取出骨痂,PBS漂洗后放于Eppendorf管作備用。大鼠處死前24 h禁食。將新鮮骨痂標(biāo)本切成1 mm×1 mm×1 mm大小,經(jīng)過(guò)兩次含有青霉素及鏈霉素的PBS液漂洗后,放入培養(yǎng)板,加等量bGJB培養(yǎng)液,置于37℃,5%CO2中靜置培養(yǎng),24 h后換液,根據(jù)分組情況分別加用含藥血清與bGJB培養(yǎng)液共同培養(yǎng),1周后收集標(biāo)本進(jìn)行相關(guān)指標(biāo)檢測(cè)。

1.7 指標(biāo)的檢測(cè)及結(jié)果的計(jì)算

采用熒光定量PCR檢測(cè)各組骨痂中的CTGF 和 Osterix 的mRNA含量。使用引物和探針設(shè)計(jì)軟件Primer 5.0,除了考慮引物、探針設(shè)計(jì)的通用原則外,此引物Tm值要求在58~60℃,探針Tm值在68~70℃,以保證探針特異性雜交。序列表見(jiàn)表1。

按照抽提的總RNA應(yīng)馬上進(jìn)行反轉(zhuǎn)錄:取2 μl RNA模板做逆轉(zhuǎn)錄反應(yīng),反轉(zhuǎn)錄反應(yīng)程序:30℃ 10 min,42℃ 20 min,99℃ 5 min,4℃ 5 min;取1 μl反轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物(cDNA)進(jìn)行熒光定量PCR。根據(jù)實(shí)時(shí)熒光定量RT-PCR的原理,以β-actin基因mRNA的表達(dá)為內(nèi)對(duì)照。ΔCt=Ct(目的基因)-Ct(β-actin),然后計(jì)算實(shí)驗(yàn)組各樣本的ΔCt與對(duì)照組樣本的ΔCt的差值,從而得到ΔΔCt,ΔΔCt=ΔCt(實(shí)驗(yàn)組)-ΔCt(對(duì)照組)。采用2-ΔΔCt進(jìn)行計(jì)算。表示實(shí)驗(yàn)組測(cè)定基因的表達(dá)相對(duì)于對(duì)照組樣本基因的表達(dá)的變化倍數(shù),將2-ΔΔCt作為最后的定量結(jié)果用于統(tǒng)計(jì)分析。

1.8統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

采用SPSS 16.0軟件包分析,計(jì)量資料用x±s表示,采用方差分析和t檢驗(yàn),以P

2結(jié)果

在CTGF表達(dá)方面,中藥組和西藥組的CTGF mRNA含量明顯高于模型組,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P0.05);在Osterix表達(dá)方面,中藥組和西藥組的Osterix mRNA含量明顯高于模型組,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P

3討論

中醫(yī)學(xué)認(rèn)為骨質(zhì)疏松屬“骨痿“范疇。《素問(wèn)?痿論》云:“此乃腎水不足,水不勝火;則骨枯髓虛,故足不任身,發(fā)為骨痿?!逼洳∫虿C(jī),當(dāng)首責(zé)于腎虛。由于各種原因?qū)е履I(氣、陰、陽(yáng))的不足,影響骨髓和血之化源,精不生髓,骨失髓血充養(yǎng),易發(fā)生骨骼脆弱無(wú)力之證,即骨質(zhì)疏松性骨折。同時(shí),中醫(yī)學(xué)亦認(rèn)為骨質(zhì)疏松性骨折愈合就是“瘀去、新生、骨合”的過(guò)程,且在“腎主骨”理論指導(dǎo)下進(jìn)行組方用藥,國(guó)內(nèi)的研究[4]表明補(bǔ)腎中藥提高了機(jī)體內(nèi)分泌腺系統(tǒng)的功能,改善了下丘腦-垂體-性腺軸的功能,增加了體內(nèi)的性激素,調(diào)整了內(nèi)環(huán)境,從而達(dá)到抑制骨吸收,增加骨形成的目的,起到提高骨量的作用。魏合偉等[5-6]的研究已證明以“補(bǔ)腎法”擬定的中藥骨康方對(duì)骨代謝有雙向作用,既可抑制骨吸收,又可促進(jìn)骨形成,縮短再造周期,提高骨生物力學(xué)性能,改善骨的質(zhì)量,是一個(gè)較理想的治療骨質(zhì)疏松癥的藥物。同時(shí),發(fā)現(xiàn)其含藥血清中含有類性激素樣作用的物質(zhì);能促進(jìn)成骨細(xì)胞增殖和礦化,并促進(jìn)成骨細(xì)胞分泌Ⅰ型膠原。

本研究所用方由黃芪、補(bǔ)骨脂、羊藿、菟絲子、肉蓯蓉、熟地、白芍等組成,全方諸藥共奏補(bǔ)腎壯骨、健脾益氣之功效。該方以補(bǔ)骨脂補(bǔ)腎助陽(yáng)壯骨為君藥。輔之肉蓯蓉、羊藿、菟絲子加強(qiáng)其補(bǔ)腎壯陽(yáng)之功為臣藥。同r配以黃芪補(bǔ)中益氣;熟地、白芍滋陰益精,培補(bǔ)后天生化之源以充腎精,又可達(dá)到補(bǔ)中寓通,補(bǔ)而不滯的目的,共為佐藥,故本方具有補(bǔ)腎壯骨、健脾益氣的作用。

骨折修復(fù)的最終目的是盡可能恢復(fù)受傷骨的最大力學(xué)強(qiáng)度,修復(fù)骨折不僅要恢復(fù)骨形態(tài)的連續(xù),更重要的是重建骨的支撐功能[7]。骨痂被認(rèn)為是一種黏彈性物質(zhì),會(huì)隨著骨愈合過(guò)程而發(fā)生變化,由此出現(xiàn)剛度與強(qiáng)度變化的不同步[8]。張勝利等[9]的研究表明,骨質(zhì)疏松后,皮質(zhì)骨和松質(zhì)骨的生物力學(xué)性能均發(fā)生了改變:在骨折愈合的不同時(shí)期骨痂局部的形狀、截面積、均勻性等發(fā)生變化,對(duì)于骨質(zhì)疏松骨折而言,骨皮質(zhì)變薄,骨彈性下降,骨脆性增加,骨骼的生物力學(xué)性能下降。隨著分子生物學(xué)的發(fā)展,人們對(duì)骨折愈合的認(rèn)識(shí)不斷深化,現(xiàn)已知有大量的細(xì)胞生長(zhǎng)因子在骨折愈合的不同階段參與并調(diào)控了實(shí)質(zhì)過(guò)程,如CTGF及Osterix因子對(duì)骨細(xì)胞的增殖和分化有重要作用。

CTGF是CCN家族中的成員,是一種由349個(gè)氨基酸組成,分子量為34~38 KD的富含半胱氨酸的分泌肽,目前該家族共有CTGF/fisp-12,cef10/Cyr61和Nov三個(gè)成員,參與了體內(nèi)的多種病理生理過(guò)程,在骨折愈合中發(fā)揮重要作用。研究表明[10-11],其可促進(jìn)軟骨細(xì)胞、生長(zhǎng)板軟骨細(xì)胞、肥大軟骨細(xì)胞的增殖,并參與膜內(nèi)骨化和骨建模或重塑,因此在維持骨量方面有重要作用。在本研究中,中藥組和西藥組的CTGF mRNA含量明顯高于模型組,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)與意義,說(shuō)明補(bǔ)腎健脾中藥復(fù)方能進(jìn)一步提高骨痂的生長(zhǎng)。

Osterix是一種含有鋅指結(jié)構(gòu)的,對(duì)成骨細(xì)胞分化很重要的轉(zhuǎn)錄因子,屬于Sp/XKLF家族,定位局限于細(xì)胞核。它只在發(fā)育的骨組織異表達(dá),被Lee等[12]認(rèn)為是直接調(diào)節(jié)骨形成protein-2-runx2通路主要因子。另一方面,Osterix被認(rèn)為是sox9和軟骨細(xì)胞的一種負(fù)向調(diào)控因子,可阻止骨或軟骨的祖細(xì)胞向軟骨細(xì)胞的分化。Baek等[13]的研究表明,Osterix失去可以延遲成骨細(xì)胞的成熟,導(dǎo)致不成熟的成骨細(xì)胞的積累和減少骨形成的成骨細(xì)胞功能的缺陷,無(wú)明顯骨吸收,因此,認(rèn)為Osterix在積極調(diào)控成骨細(xì)胞分化和骨形成具有重要作用。Kang等[14]用機(jī)械牽張力結(jié)合超聲波刺激成骨細(xì)胞前體細(xì)胞,發(fā)現(xiàn)Osterix結(jié)合機(jī)械刺激可加速成骨細(xì)胞的基質(zhì)成熟。Sinha等[15]認(rèn)為,Osterix是成骨細(xì)胞特異性轉(zhuǎn)錄因子,它能激活早期成骨細(xì)胞分化成更多成熟的骨細(xì)胞。在本研究中,中藥組和西藥組中的Osterix mRNA含量明顯高于模型組,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,且中藥組的Osterix mRNA含量高于西藥組,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,說(shuō)明補(bǔ)腎健脾中藥復(fù)方在提高骨痂的生長(zhǎng)有明顯的影響。

綜上所述,補(bǔ)腎健脾中藥復(fù)方能在一定程度上可促進(jìn)骨痂的生長(zhǎng),從而促進(jìn)骨折愈合,為防治骨質(zhì)疏松性骨折、促進(jìn)骨折愈合的治療方法提供了一種新的途徑。

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