膝关节半月板根部损伤的生物力学研究及临床推广应用
发布时间:2023-11-28 15:30 来源:内蒙古自治区科学技术厅
完成人:徐永胜,齐岩松,王剑宇,张鹏飞,吴海贺,周慧文,魏宝刚,王一帆,包呼日查,王永祥,马秉贤
完成单位:内蒙古自治区人民医院
膝关节半月板骨性附着点1cm以内撕裂或者半月板根部
胫骨附着处的撕脱伤定义为半月板根部损伤(MRT),据报道根部损伤的发生率为4.3%,其中后内侧和后外侧根部撕裂分别占所有半月板根部撕裂的52%和41%,这种损伤通常会加速退行性病变进程。相较于内侧半月板后根部损伤(PMMRT),外侧半月板后根部损伤(PLMRT)常伴发于前交叉韧带(ACL)损伤。由于PLMRT和ACL损伤合并PLMRT对整个膝关节的生物力学影响机制尚不明确,目前对于此类损伤还未有统一治疗标准。
本项目通过数字骨科有限元分析、尸体标本生物力学实验和临床验证三个层面对此类损伤进行研究。研究结果表明男性患者、接触式损伤和外侧半月板突出(冠状面≥1mm)是ACL损伤合并PLMRT的独立影响因素。当PMRT时,膝关节间室软骨最大接触压力和应力较正常膝关节增加、接触面积减少,均有统计学差异;并且造成了受损膝关节股骨发生旋转、侧方和后方位移。ACL完全断裂合并PLMRT时,外侧间室最大接触压力和应力与单纯PLMRT相比无显著差异,而运动学实验结果则显示进一步加重。在前向推力作用下,PLMRT对膝关节的前方稳定无显著影响。PLMRT导致膝关节外侧间室接触压力和应力显著增加,而接触压力和应力值显著小于外侧半月板全切除模型;膝关节内侧半月板全切术后,内侧间室的峰值接触压力与PMMRT相关的峰值接触压力之间无显著差异。由此可见,受损的外侧半月板仍具备一定的传导载荷功能。PLMRT后,半月板缝合位置在原根部中心点偏外5mm时,其生物力学功能更接近完整膝关节;单线和双线止点重建均可有效地减少关节接触压力和应力,增大关节接触面积,其中双线重建效果与正常膝关节更为相似。
本项目从易感因素、生物力学改变、治疗方式等各方面综合研究并得到详细实验数据,为膝关节半月板根部损伤的诊断和治疗提供理论依据,根据本项目成果制订的关节镜下手术治疗方案,可明显改善患者术后膝关节功能,避免因接触压力增加导致的关节软骨加速退化,减缓膝关节骨性关节炎的进展,使患者早日重返运动及日常生活,已在全区多家医院得到推广应用。