足踝步态模拟机的研究现状及进展

人体足踝部骨块、肌肉及韧带众多,其间相互作用复杂。传统生物力学研究方法局限于尸体静态结构研究,使得研究结果不够深入、细致。足踝步态模拟机是运用数控模拟技术,利用工学元件加载胫骨和足踝部肌腱,以达到模拟人体自然步态运动的机械装置,可进行一系列侵入性操作和实验,如研究步态中足踝部骨块和关节的运动、测定韧带张力和骨块间压力等生物力学数据。随着足踝步态模拟机逐步优化,日益深入的足踝生物力学研究可为骨科医生开展手术治疗提供理论指导。该文就足踝步态模拟机的设计思路、模拟要求、发展现状、现阶段缺点及临床应用作一综述。

骨科内植物术后感染早期诊断的研究进展

骨科手术内植物术后感染在临床上是一个十分棘手的问题,一旦发生常非常严重,而且处理时间越晚,对周围正常组织破坏越大,对患者的生理和心理都会造成沉重的负担。故而骨科手术内植物感染的早期诊断变得尤为重要,具有重要的临床意义。本文综述了骨科手术内植物置入术后感染的传统诊断方法,如白细胞计数、血沉、C反应蛋白,以及近年来用于术后感染早期诊断的新方法,主要集中在核医学、分子生物学、新型血清标志物等领域,以18F-FDG PET/CT、聚合酶链式反应(polymerase chain reaction,PCR)、血清降钙素原、白细胞介素-6为代表。随着这些技术的发展,在未来联合应用这些新型诊断手段并且建立标准化骨科内植物术后感染早期诊断流程是一个值得探索的课题。

足踝步态模拟机仿真度的验证及其在生物力学研究中的应用

目的建立足踝步态模拟仿真平台,探讨其在足踝生物力学研究中的应用。方法 2017年11月至2018年4月,对捐献的6具足踝部新鲜冰冻标本进行生物力学研究。捐献者包括3名男性和3名女性,年龄48~69岁,平均58.8岁;均无足踝部疾患。利用4个独立电动机牵拉足踝部标本分成4束的9条肌腱,分别是内侧肌腱(胫后肌腱、拇长屈肌腱、趾长屈肌腱)、外侧肌腱(腓骨长肌、腓骨短肌)、后侧肌腱(跟腱)、前方肌腱(胫前肌腱、拇长伸肌腱、趾长伸肌腱),由6个电动机驱动的平台提供胫骨的六自由度运动,独立液压系统提供胫骨轴向压力,驱动新鲜足踝标本完成一个步态周期。采集标本在步态周期中踝关节运动学和足底地面反作用力数据,与正常人体步态参数相比较,从踝关节运动学和足底地面反作用力两个维度研究该机器的步态模拟仿真效果。结果步态周期中踝关节运动表现为矢状面上先跖屈,约在18%步态周期时达最大跖屈(约10°),而后发生背伸运动,在步态周期约40%时,达到中立位,步态周期约83%时达到最大背伸(约22°);在冠状面上,踝关节运动表现为先内翻后外翻,角度变化范围约10°,水平面上踝关节运动范围不大。垂直地面反作用力在25%步态周期时出现第一次峰值,约为体重的1.1~1.3倍,在约70%步态周期时出现第二次峰值,大小略低于第一次峰值;前后方向地面反作用力在步态周期约30%时达到峰值,作用力与足长轴平行,方向向后指向足跟,随后变为向前的推力,在步态周期约83%时达到峰值。在一个步态周期中,内外方向地面反作用力大小变化不大,方向为由足外侧指向足内侧。在6具标本中测得的踝关节角度变化数值和地面反作用力数值的重复性系数均接近或超过0.90。结论胫骨六自由度足踝步态模拟机,在踝关节运动学和足底地面反作用力的两个参数方面,与人体足踝部运动仿真度较高,可重复性好,符合足踝部生物力学研究的要求。

慢性踝关节外侧不稳定的诊疗策略

踝关节外侧韧带损伤,是最常见的踝关节损伤之一,严格保守治疗之后,仍有部分患者残留症状,成为慢性踝关节外侧不稳定(CAI),显著影响生活质量和运动水平。近年来随着外科技术和理念的发展,对于CAI诊疗获得部分一致意见,同时也存在许多争议。