下脛腓聯合損傷和重建的生物力學研究

《下脛腓聯合損傷和重建的生物力學研究》是依託同濟大學，由陳大偉擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：下脛腓聯合損傷和重建的生物力學研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：陳大偉
• 依託單位：同濟大學

中文摘要

下脛腓聯合是維持踝關節生物力學穩定的重要結構，由多條韌帶組成。目前對下脛腓聯合各韌帶對踝關節穩定性的貢獻沒有共識，尤其是多平面，包括旋轉在內的穩定性維持作用。對於下脛腓聯合損傷的治療，目前多採用螺釘固定。近年來的一些研究發現螺釘固定容易導致斷釘、畸形復位等一些併發症。縫線-紐扣式的彈性固定應運而生，但是彈性固定是否能維持生物力學穩定並與下脛腓聯合正常生理活動相符值得進一步探討，有待尋找既能維持下脛腓聯合穩定，又能滿足其生理微動的固定方式。下脛腓聯合完全損傷情況下，聯合重建下脛腓前、後韌帶和骨間韌帶的彈性固定方式可能更符合生理狀態。本研究擬從生物力學角度，採用新鮮屍體標本，通過不同方式的力學載入對下脛腓聯合的運動、各韌帶的維持作用，以及相應固定方式進行評估和探討。本項目的完成將有助於理解下脛腓聯合的生物力學特點，同時為臨床合理治療下脛腓聯合損傷提供理論依據。

結題摘要

踝關節是人體負重行走的重要功能結構，踝部損傷為臨床常見損傷，包括維持踝關節穩定的韌帶結構損傷和踝部骨折。下脛腓聯合韌帶複合體是維持踝關節穩定的重要結構，充分認識下脛腓聯合的生物力學特性有助於下脛腓聯合損傷的治療選擇。下脛腓聯合損傷的內固定方式包括堅強固定和彈性固定，理想的固定方式應該既能維持下脛腓聯合穩定，又能滿足其生理微動。本研究從下脛腓聯合的損傷機制出發，通過屍體標本模型模擬不同程度下脛腓聯合損傷，探討下脛腓聯合各韌帶的生物力學作用及不同程度韌帶損傷對踝關節穩定性的影響。同時，比較了螺釘固定和不同方式彈性固定的生物力學差異。並對不同程度下脛腓聯合畸形復位進行了模擬，對畸形復位造成的踝關節壓力改變進行了分析。研究結果顯示下脛腓聯合為微動關節，遠端腓骨的相對運動與踝關節的體位以及受力方式有關。下脛腓聯合對於維持踝關節穩定有重要作用。下脛腓前韌帶損傷造成遠端腓骨外旋程度最大，骨間韌帶損傷造成遠端腓骨外移程度最大，後韌帶損傷造成遠端腓骨後移程度最大。在踝關節旋轉穩定性維持方面，下脛腓後韌帶的作用最為突出。下脛腓聯合韌帶離斷後，再離斷三角韌帶，會增加遠端腓骨的相對位移和踝關節的不穩定。關於下脛腓聯合損傷的重建，堅強固定能提供充分的穩定性，彈性固定允許下脛腓聯合適度活動。本研究提示，單根TightRope固定不能維持下脛腓聯合前後運動和腓骨旋轉的穩定性，模擬重建下脛腓聯合三條韌帶的彈性固定可以控制遠端腓骨的過度外旋。下脛腓聯合不同程度的畸形復位會導致脛距關節的壓力分布異常以及不同程度的脛距關節接觸面積、平均接觸壓強和峰值接觸壓強的改變。本研究的意義在於明確了下脛腓聯合的生物力學特性並對治療下脛腓聯合損傷提供了理論參考。在臨床治療合併下脛腓聯合損傷的踝關節骨折時，需考慮到下脛腓聯合的生理活動性，同時需對可能存在的下脛腓聯合畸形復位情況加以重視，術中儘量做到解剖復位。