膝内翻角与膝关节内侧间室压力相关性的生物力学分析

目的应用压力传感器技术和正常尸体下肢膝关节标本,测得在膝关节伸直位时,膝内翻0°~30°内侧间室压力值,分析膝内翻角与内侧间室压力的相关性.方法将处理好的膝关节标本固定于加压杆上,将压力传感器贴在内侧间室的中间位置,外面接上压力转换器及电脑,计算应力值结果.通过对膝关节标本轴向加压,取得内侧间室压力数据.轴向加压过程每个标本重复3次,取三组实验数据的平均值.调整自制胫骨外侧钢板的角度,每次增加3°,最大角度设置为30°,改变膝内翻的角度后,重复上述加压过程.结果4个标本的数据均表明在伸直位时,膝内翻角为0°,内侧间室压力值(0.472±0.083)MPa,随着膝内翻角度增大,内侧应力逐渐增大,到15°时达到最大值(2.751±0.418)MPa,膝内翻角度继续增大,压力逐渐减小至30°时为(0.957±0.151)MPa.各组比较,差异有统计学意义(F=28.675,P<0.05).结论膝关节伸直位时,膝关节内侧间室压力随着内翻角的增大而增大,内翻角至15°时,内侧间室压力达到最大值.随着内翻角的增大,关节内的压力中心会进一步转移到内侧,内侧间室压力持续增大.在临床上影响疾病的因素较多,本实验室结果仅作为参考.

屈曲状态下膝关节面夹角变化对内侧间室压力影响的生物力学研究

目的:通过改变膝关节标本的屈曲角度与膝关节平面夹角,测试膝关节内侧间室压力值,研究膝关节屈曲状态下平面夹角与内侧间室压力的相关性。方法:将2具正常尸体进行解剖,采集4例膝关节标本,再将自制胫骨外侧钢板植入标本,调整不同的屈曲角度与关节面角度,同时对膝关节内侧间室进行压力测试,并进行数据统计分析。结果:膝关节屈曲保持0°,内侧间室压力值平均为(1.30±0.60)MPa,屈曲保持15°,内侧间室压力值平均为(0.98±0.45)MPa,屈曲保持30°,内侧间室压力值平均为(0.24±0.11)MPa,三组差异有统计学意义(P<0.05)。屈曲保持45°,内侧间室压力值平均为(0.03±0.01)MPa,差异无统计学意义(P>0.05)。结论:膝关节屈曲角度在0°～30°时,膝关节内侧间室压力受关节平面角度影响,且在关节面角度达15°时,内侧间室压力达到峰值。而膝关节屈曲达45°时,膝关节内侧间室压力与关节面夹角无明显相关性。