前交叉韧带及半月板损伤膝关节在体运动学研究关节外科专业毕业论文pdfdocx.docx
- 文档编号:23332837
- 上传时间:2023-05-16
- 格式:DOCX
- 页数:132
- 大小:2.55MB
前交叉韧带及半月板损伤膝关节在体运动学研究关节外科专业毕业论文pdfdocx.docx
《前交叉韧带及半月板损伤膝关节在体运动学研究关节外科专业毕业论文pdfdocx.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《前交叉韧带及半月板损伤膝关节在体运动学研究关节外科专业毕业论文pdfdocx.docx(132页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
前交叉韧带及半月板损伤膝关节在体运动学研究关节外科专业毕业论文pdfdocx
前交叉韧带及半月板损伤膝关节在体运动学研究关节外科专业毕业论文.pdf
硕士学位论文
这些结果表现对国人的ACL合并半月板损伤的膝关节在体运动学进行研究具有实际的指导意义。
对ACL及半月板损伤膝关节三维运动学的基础研究,有助于更全面地理解损伤状态下膝关节的结构与运动功能的关系,对研究运动损伤机理、临床诊断和指导康复训练等有着重要的意义。
通过研究中国人群膝关节ACL损伤患者膝关节在体运动,获得驱动膝关节骨肌系统的运动学数据,从而得到膝关节骨肌系统的力学数据。
目前已有的文献多是以国外人群的样本作参照,并无国人的样本分析。
本实验旨在通过研究中国人群膝关节ACL损伤患者膝关节在体运动与力学数据,为快速便捷地诊断可疑的ACL及半月板损伤和指导ACL重建、半月板修复术后康复提供量化的参考。
方法
我们选择2013年11月.2015年9月因ACL及半月板损伤在关节科住院,应用MRI进行确诊并进行了ACL重建手术和半月板修复术的28例患者资料,男16名,女12名,最小年龄18岁,最大年龄37岁,平均年龄23.7-4-3.6岁,其中:
(1)单纯ACL损伤:
6人;
(2)ACL合并内侧半月板III级损伤:
8人;(3)ACL合并外侧半月板III级损伤:
8人;(4)ACL合并内-夕|、侧半月板III级损伤:
6人。
我们采集该28名ACL损伤患者双侧膝关节的CT影像,进行双侧膝关节CT图像的三维重建。
利用单平面透视图像分析系统采集患者上台阶时的动态x线图像,并在软件中将动态x线图像与膝关节三维模型进行自动配准,还原X线图像中股骨和胫骨在三维坐标上的相对位置,计算患者上台阶时膝关节6个自由度的变化。
健侧按同样的方法进行数据采集,与患侧膝关节运动学数据进行统计学分析。
采用两因素重复测量方差分析对5种状态下的膝关节进行对比分析。
组内因素是膝关节的状态(健膝对比患膝)、膝关节的屈曲度(0。
、5。
、100、150、300、450、600)。
检验水准P设定为0.05。
组间存在差异时,采用SNK进行两两比较,检验水准P同样设定为O.05。
结果
III
万方数据
摘要
内外旋
健患膝关节在横断面上的旋转变化对比情况。
首先,在健膝与患膝的对比中并没有发现统计学差异。
统计学差异只存在于不同损伤模式的膝关节间。
从600屈曲到0度伸直位,与健膝相比,单纯ACL损伤组显示出减少的外旋;然后两者问并没有统计学差异。
在膝关节00,15。
和300屈曲位,单纯ACL损伤组的外旋角度分别为13.9-4-6.10,13.8士9.50和15.9士9.8。
。
相反地,ACL合并内侧半月板损伤组以及ACL合并外侧半月板损伤组从600屈曲到0度伸直位表现出增加的外旋角度。
在00,300和450屈曲位,这两组与单纯ACL损伤组有统计学差异。
对于ACL合并内-夕}、侧半月板损伤组,只有屈曲450发现该组与ACL合并内侧半月板损伤组存在统计学差异(5.3土6.80VS.8.5士2.60,P=0.033)
内外翻
5种状态下膝关节的内外翻表现具有相似的运动学表现。
在上台阶的初始阶段,胫骨表现出较大的外翻角,随着上台阶动作的进行,外翻角逐渐减少。
在单纯ACL损伤组,在60度屈曲位,膝关节表现为内翻(.4.7士3.80)。
有趣的是,无论是在健膝患膝对比,还是患膝之间都不存在统计学差异。
前后移总体而言,在上台阶的过程中,胫骨相对于股骨表现出前移。
膝伸直位(00)时,ACL合并内-夕}’侧半月板损伤组与健膝组存在统计学差异(.5.6+9.7mmVS.6.2+11.3mm,P=0.024)。
同时在膝伸直位及50屈曲时,ACL合并外侧半月板损伤组与ACL合并内-夕}、侧半月板损伤组存在统计学差异(.6.9士1.7111111VS.6.2士11.3mm,P=0.041;.9.0士1.8mmVS.8.1士13.4mm,P=0.044)。
在其它角度下并无统计学差异。
内外移
在内外移上5种状态下的膝关节具有相似的表现。
总体而言,在整个上台阶过程胫骨表现出相对于股骨的内移。
所有的ACL损伤组在膝伸直位均表现为较小的内移量。
单纯的ACL损伤组表现最为显著,其表现为胫骨的外移(.3.8+5.6mm)。
在所有的组中无论在什么屈曲角度下均无发现有统计学差异。
IV
万方数据
硕士学位论文
结论
本实验研究了ACL损伤膝关节合并半月板不同损伤模式下上台阶动作下的在体运动学变化,采用了单平面透视图像分析系统。
结果表明在内外旋和前后位移上,损伤组之间及损伤组与健膝之间有不同的运动学表现,具体表现因半月板的损伤模式不同而不同。
这些结果提示除了ACL之外,半月板也是膝关节的一个稳定性装置,且考虑到在不同自由度上的影响,将来的研究应当关注ACL膝关节合并不同半月板损伤模式下的治疗方式以恢复膝关节的正常运动学表现并避免过早关节软骨褪变、延缓甚至避免骨性关节炎的进展。
关键词前交叉韧带损伤半月板损伤运动学6自由度台阶训练
V
万方数据
T7r●㈣
硕士学位论文
l●一T●J■T厂
KmematicResearchinVⅣ00ntneKnee
JointwithAnteriorCruciateLigamentand
MeniscusDeficiency
Name:
HuangWenhan
Supervisor:
ZhangYu
ABSTRACT
Background
ACLinjuriesarecommonclinicalkneediseases.Itisreportedthatupto4,000,000ACLreconstructionisperformedeveryyearintheUSA.LackingofsurveyaboutACLdeficiencymorbidityinthewholepopulation,surviesmadebysomescholarsinourcountryreferringtonationalathletesshowthattheoverallincidenceofACLinjuryis0.43%andtheincidenceofmeniscusinjuryisabout60to
70per100000people.ACLisoneofthemajorstructuresinmaintainingknee
stability.Oncedamaged,thestabilityofthekneejointsisdestroyedandresultsasequenceofchangeinjointbiomechanics.Thusitaffectsthemovementfunctions,eventuallyleadingtosecondaryinjuryofarticularcartilage,meniscusandosteoarthris.Thecharacteristicsofthestructuresandfunctionsofmeniscusdetermine
thatmeniscusisoneofthemosteasilydamagestructuresinthekneejoint.Inthepopulationofengaginginstrenuousexerciseandspecialprofessions,ahigher
incidenceofACLdeficiencyisfound.Meniscustearsorothertypesofdamageare
common,whichusuallydisrupttheannularmeniscalfiberanddestroythekneejointenvironment.Meniscusinjuryisusuallycausedbyextemalforcewhenreverses.
万方数据
ABSTRACT
Whenthelegisbearingweightandshankisfixedatthepositionofhalfbucklingandvalgus,meniscusislikelytotearbecauseoftherotationalpressurebetweenthetibiaandthefemurcondyle.Meniscustearisadiseasemanifestedbylocalpaininkneejoint.Somepatientsdeclaimsthattheirkneesaresometimessoftorlockedandquadricepsareatrophy.StablestructuresdeficiencyinkneejointsuchasACL,PCLandmeniscuswillresultinaseriesofchangesinkinematics.ThecurrentstudyistoevaluatethekinematicchangeswhenACLisdeficientbyexperimentsinvivo.Besides,wewanttoimprovetheaccuracyandefficiencyofthistechniquetoexplorewhatkindoffeatureswouldbeshownwithrespectdifferentpatternsinmeniscus
deficiency.
Measurementofkneejointkinematicsbykinematicparametershasdevelopedforalongtime.TheapproachesincludeCT,MRI,anddynamic3Dgaitanalysis
/CT/MRI,fluoroscopicimagesystemandvirtualkneejointsystem.Theopticaltrappingapproachbasedoninfraredtrackingiscurrentlymostpopulartoinvestigatekinematicsbecauseofitsfastcalculation,highefficiencyintransforming.Themainshortageofthistechnologyistheartificialerrorresultfromtheskinandbone.Kinematicevaluationbasedonradiographicimagingmainlyinvolvestwoapproaches:
oneistheRoentgenstereophotogrammetricanalysis;theotheroneis2D-3D
matchingtechnology.Comparedwithothertraditionaltechnologies,thismethodishighisaccuracybutalsohighinradioactivityanddemandintechnology.Besides,itisinvasiveandlimitedifvision.ThroughthedynamicMRI,kinematicparameterscouldbeevaluatedreal-time,dynamicallyanddirectlywithoutinvasion.IthasadvantageswhenobservingchangesinsofttissuessuchasACL/PCL,meniscusand
lateralcollateralligaments.DuetothehighresolutioninsofttissuebyMⅪ.thecontactareainthekneejointcouldalsobedetectedbydynamicMⅪinordertohaveabetteranalysisofkinematicandkineticchangesunderdifferentkneepositions.
万方数据
硕士学位论文
Somekinematicresearchespertainedtoactivitiessuchasstairascent.ForinStance,inarecentstudybyKozaneketal,itwasfoundthatACLdeficientkneesdemonstratedsignificantlyincreasedanteriortibialtranslation,medialtibialtranslationandexternaltibialrotation.Gaoetalinvestigatedthethreedimensional
jointkinematicsofACL—DandACL-reconstructedkneesduringstairascentand
descentandfoundthatACL-Dkneesexhibitedasignificantextension.However,theydidnotinvestigatethesubjectsofACLDwithconcomitantinjuriessuchasmeniscusinjuries,collateralligamentinjuriesandcartilagedegeneration.AlthoughthesestudieshavegreatlyimprovedOurknowledgeofkneekinematicsduringthestep-up
activities,thedifferentexperimentaldesignsandcoordinatesystemselectionsmadeit
difficulttoobtainasystematicunderstandingofthealteredkneejointbehaviorduringthestep—upactivity.BiomechanicalstudieshaveidentifiedhowincreasedkneejointforcescontributetofunctionalimpairmentandearlyonsetofosteoarthritisinthekneewithcombinedACLandmedialmeniscusinjuries.Ithasalsobeenshownthatthe
meniscusplaysagreaterroleincontributingtostabilityinanACLdeficientkneethaninanACLintactknee.However,limiteddatahasbeenreporteddescribingtheeffectsofmeniscusinjuryonkneekinematicsafterACLinjury.
Therefore,thepurposeofthecurrentstudywastomeasureanddescribethegaitofpatientswithanteriorcruciateligamentdeficiencywithorwithoutcombinedmedialorlateralmeniscustearduringstairclimbing.Thatwouldenabletheresearcherstodeterminetheeffectsofanteriorcruciateligamentdeficiencyonknee
jointmotionwhileascendingstairs,includingthe6degreesoffreedomatknee.ThisstudyemployedanestablishedandvalidatedtechniqueutilizingasingleplaneofCT,singleplanefluoroscopicimagingandcomputermodelingthatCanmeasureknee
kinematicsduringunrestricteddynamicmotionwithhighaccuracy.
Methods
万方数据
ABSTRACT
Subjectsrecruit
Twenty-eightunilateralACLDsubjectsfromthedepartmentoforthopedicswererecruitedforthisstudy,andincluded16malesand12females,agerange:
18—37years,averagebodymassindex,23.7+3.6kg/m2].Amongthesepatients,6hadisolatedACLinjuries(groupI),8hadcombinedACLandmedialmeniscusinjuries(group
II),8hadcombinedACLandlateralmeniscusinjuries(groupIII)and6had
combinedACLandmedial-lateralmeniscusinjuries(groupIV).AllofthepatientshadaunilateralACLinjurywithinoneyear(averagethreemonths)ofthetests.CompleteACLruptureanddifferentdeficiencypaRemsinmeniscuswasconfirmedwithMIUexaminationinallACLDsubjectsbythisexperiencedorthopaedic
surgeon.
Creationof3DKneeModel
Thekneejointofeachsubjectwerescannedusingcomputedtomography.TheimageswerethenimportedintosolidmodelingsoftwareMimics17.0andmanuallydigitizedtooutlinethecontoursofthefemurandtibia.Theseoutlineswereusedtoconstructthreedimensionalgeometricmodelsoftheknee.
MeasurementoflnVivoKneeKinematics
Next,asingle-planefluoroscopicimagingsystem,previouslyvalidatedfortreadmillgaitanalysiswasusedtodeterminethe6DOFkinematicsofboththeinjuredkneesandintactkneesduringstairascent.Laser—positioningdevices,attachedtothefluoroscopes,helptoalignthetargetkneewithinthefieldofviewofthefluoroscopes
whilesubjectsascendedthestairs.Eachsubjectwasaskedtowalkupacustomsetofstairsataself-selectedpace,witheachstep18mlnhigh,20tonideepand40mnlwide.ThedimensionsofthestairsweredesignedtobesimilartothosefoundinmostbuildingsinSingaporeandwerewithinpublishedergonomicrecommendations.Thesubjectwasthaninstructedtoextendthekneefromcomfortableflexionstandingin
万方数据
硕士学位论文
thestairstofullextensionposition.Theotherlegwasonlyusedtomaintainbodystability.Thekneeposturesoftestsubjectswerecarefullyexaminedunderthedirectionofanorthopaedicsurgeontoreducevariation.Noconstraintwasappliedto
bothkneesofthesubjectswhiletheyperformedactivemotions.Arhythmicsound
wasusedtohelpthepatientsascendthestairsataconstan
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 交叉 韧带 半月板 损伤 膝关节 运动学 研究 关节 外科 专业 毕业论文 pdfdocx