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目的:通过生物力学研究分析膝关节后外侧结构(PLS)、后交叉韧带(PCL)单独和联合损伤后膝关节外旋稳定性的变化;比较单独后交叉韧带重建和联合后外侧结构重建之后膝关节外旋稳定性的恢复状况。 方法:准备6具完整新鲜的膝关节标本(股骨端、胫骨端各保留20cm长度并附带有完整的软组织)。将完整膝关节的胫骨远端固定于力学实验仪的旋转器内,股骨固定于旋转支架的角度调节板上。通过旋转器对胫骨远端施加5牛顿·米的外旋扭力矩(力矩2厘米,扭力250牛顿),测得胫骨的外旋角度。然后将每具膝关节依次切断后交叉韧带 、腘腓韧带(PFL)、腓侧副韧带(FCL)和腘肌腱(PT),每切断一条韧带或肌腱后测量胫骨的外旋角度。然后采用自体半腱肌、股薄肌重建后交叉韧带,自体跟腱重建后外侧结构,每次重建后采用同样方法测量胫骨外旋角度。将所有的测量结果进行统计分析,并绘制图表。 结果:正常膝关节伸直位时胫骨外旋角度最小,平均为8.3o±0.08 o,屈曲90°时外旋角度最大为16.3o±0.36 o,在0o-30o及60o-90o之间胫骨外旋角度增加的较快;单独后交叉韧带切断后,胫骨外旋角度没有出现统计学意义的增加(P>0.05);后交叉韧带和腘腓韧带(PCL+PFL)联合切断后,在膝关节屈曲60o和90o时胫骨的外旋与正常膝关节相<WP=4>比分别增加了3.0o±0.17o和2.8o±0.05o(P<0.01);依次切断腓侧副韧带(PCL+PFL +FCL)后和正常膝关节相比,胫骨的外旋角度在膝关节伸直位和任何屈曲角度下均有明显增加(P<0.01)。如:屈曲30o时为17.8o±0.141o和正常膝关节相比增加了3.8o±0.09o;当腘肌腱最后切断后(PCL+PFL+FCL+ PT),在膝关节伸直位和任何屈曲角度下胫骨外旋角度均明显增加(P<0.01),并且数值最大。如:屈曲30o时为23.5o±0.45 o,与PCL+PFL +FCL切断相比增加了6.7o±0.14o,与正常膝关节相比增加了9.5o±0.42o。 单独PCL重建后,与正常膝关节相比胫骨仍有较大角度的外旋,如:30o时为21.2o±0.45o;但与 PCL+PFL+FCL+PT联合切断相比,胫骨的外旋出现了有统计学意义的减小(P<0.01),如:30o时减少了2.3o±0.60 o;后交叉韧带和后外侧结构联合重建后胫骨的外旋角度与正常膝关节相比有一定的差异性(P<0.05),但变化幅度未超过1 o,如:30 o时与正常膝关节相比增加了0.4 o±0.15 o,60 o时减少了0.9o±0.02 o。结论:在膝关节后外侧结构(PLS)中腘肌腱(PT)、腘腓韧带(PFL)、腓侧副韧带(FCL)是对抗胫骨外旋和内翻的主要生物力学结构。他们在具备各自单独力学特性的基础上协同发挥作用来保证膝关节后外侧的稳定。后交叉韧带是关节内防止胫骨后移的重要结构。单独后交叉韧带的损伤出现胫骨的后移增大,但不造成膝关节的旋转不稳定。但是当联合后外侧结构损伤后就可以出现膝关节外旋不稳,并可能加重胫骨的后移。膝关节后外侧结构和后交叉韧带的联合损伤不仅造成了膝关节的前后方向的不稳定,而且出现旋转的<WP=5>异常,同时会导致关节内应力的改变。通过本试验表明腘肌腱是后外侧结构中发挥限制胫骨外旋作用的最重要的结构之一。腘肌的收缩使胫骨内旋,当腘肌腱断裂后胫骨不仅失去了内旋的动力,同时也丧失了限制过度外旋的主要因素,而其它的韧带不能完全代偿腘肌腱的作用,便很容易产生了胫骨的异常外旋。所以本试验中当腘肌腱被切断后马上出现了胫骨的最大外旋。在膝关节后外侧结构和后交叉韧带联合损伤的情况下,只进行后交叉韧带的重建,并不能保证膝关节的生理稳定。膝关节处在一种外旋松弛的状态下,单凭自身的调整很难恢复生理的平衡。本实验还表明,与后交叉韧带和后外侧结构联合切断进行比较,单独进行后交叉韧带重建,可使胫骨出现有统计学意义的外旋减小,这说明重建后交叉韧带对于恢复联合损伤后的部分外旋稳定性还是有一定作用的。间接说明后交叉韧带除防止胫骨后移的作用之外还有一定的限制胫骨外旋的作用。本实验证明尽管后交叉韧带和后外侧结构联合重建之后膝关节未能达到完全正常的外旋角度,但只有联合重建才能接近其正常的外旋稳定,同时保证了后方和后外侧其他韧带免受过度负荷。后外侧结构的重建要求完整的修复或重建腓侧副韧带 、腘肌腱和腘腓韧带。想要重新恢复后外侧结构的生理平衡,不仅要保证膝关节有正常的活动度,还要保证韧带和移植物所承受的负荷在正常的范围之内。所以对于后外侧结构的重建尽可能达到解剖重建,移植物要固定于韧带的正常附着点,长度尽可能和原韧带保持等长。最重要的是在条件允许的情况下后外侧结构的重建应在早期和后交<WP=6>叉韧带的重建联合进行。