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腘绳肌腱移植重建内侧髌股韧带不同固定方法的生物力学研究

腘绳肌腱移植重建内侧髌股韧带不同固定方法的生物力学研究. 解放军总医院 骨科医院 杨玉明. 研究背景. 髌内侧支持带包括浅层和深层 深层：内侧髌股韧带（ MPFL ） 内侧髌胫韧带（ MPTL ） 内侧髌半月板韧带（ MPML ） 内侧髌股韧带在维持髌骨稳定和阻止髌骨向外侧脱位中起到 50% 限制作用. 1. 于春水，髌内侧支持带的解剖观测及临床意义，中 国 临 床 解 剖 学 杂 志 2004 年 第 22 卷 第 3 期， 263-5

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腘绳肌腱移植重建内侧髌股韧带不同固定方法的生物力学研究

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  1. 腘绳肌腱移植重建内侧髌股韧带不同固定方法的生物力学研究腘绳肌腱移植重建内侧髌股韧带不同固定方法的生物力学研究 解放军总医院 骨科医院 杨玉明

  2. 研究背景 • 髌内侧支持带包括浅层和深层 • 深层：内侧髌股韧带（MPFL） 内侧髌胫韧带（MPTL） 内侧髌半月板韧带（MPML） • 内侧髌股韧带在维持髌骨稳定和阻止髌骨向外侧脱位中起到50%限制作用 1.于春水，髌内侧支持带的解剖观测及临床意义，中 国 临 床 解 剖 学 杂 志2004年 第22卷 第 3期，263-5 2.Elias Panagiotopoulos, Cadaveric study on static medial patellar stabilizers: the dynamizing role of the vastus medialis obliquus on medial patellofemoral ligament, Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc(2006) 14: 7–12.

  3. 研究背景 • 实验表明强度208N （SD 90），MPFL延长26 ± 7 mm时发生断裂 • 髌骨脱位时外移为50mm，推断MPFL一定有撕裂 J. Mountney,Tensile strength of the medial patellofemoralligament before and after repair orreconstruction, J Bone Joint Surg [Br]2005;87-B:36-40.

  4. 重建方式 肌腱转位术

  5. 重建方式 加强缝合法 锚钉固定法 双隧道法

  6. 重建方式 游离腘绳肌腱髌骨侧缝合固定法重建MPFL

  7. 哪一种重建方式更有优势？ • 创伤小 • 解剖重建 • 生物力学性能 • 经济性好

  8. 试验目的 • 力学试验 • 测量正常MPFL整体抗拉强度及MPFL髌骨侧抗拉强度 • 比较游离腘绳肌腱髌骨侧缝合固定法与其他固定方法及正常MPFL抗拉强度

  9. 试验分组 • MPFL组：正常MPFL整体抗拉强度 • MPFL-P组：正常MPFL髌骨侧抗拉强度 • 缝合锚钉固定组（单尾线） • 缝合锚钉固定组（双尾线） • 缝合固定组（实验组）

  10. 材料与方法

  11. 一、MPFL标本制作 • 人尸体新鲜冰冻膝关节，深低温冷冻保存在-20℃ • 试验前室温（约20℃）下复温24小时，解剖出MPFL

  12. 二、模型制作 • 腘绳肌腱两端用Ethibond（Depuy）2号线编织缝合 • 预张力：20N，15MIN

  13. 缝合法重建MPFL • 重建位点：髌骨近、内侧缘，宽度2cm，进针点距髌骨内缘5mm

  14. 缝合法重建MPFL • 1MM克氏针垂直钻孔

  15. 缝合法重建MPFL • 各孔中穿过Ethibond2号线，将移植物附于髌骨内缘

  16. 缝合法重建MPFL • 缝线打结，绑扎固定移植物

  17. 锚钉固定法 • 材料：FASTIN RC, Depuy Mitek, Inc. 单尾线 双尾线

  18. 锚钉固定法 • 重建位点：髌骨近、内侧缘，宽度2cm

  19. 锚钉固定法 • 打结，固定肌腱

  20. 缝线打结法 • 外科结+方结

  21. 标本包埋 • 牙托粉包埋髌骨外侧

  22. 三、生物力学：MPFL抗拉强度测量 股骨内旋37°固定，垂直向上施加牵引力；预张力:20N,10次，毁损:10mm/min

  23. MPFL髌骨侧抗拉强度测定 测试区：距髌骨内缘2cm；预张力:20N,10次，毁损:10mm/min

  24. 重建后模型固定强度测定 • 缝合固定组 • 锚钉固定组

  25. 固定强度测量 • 肌腱测试长度为5CM

  26. 四、统计学分析 采用CHISS 2004统计软件进行统计学分析。数据以 表示，各组间比较采用原始数据t’ 检验，以P<0.05为差异有统计学意义。

  27. 结 果

  28. 一、断裂/失败模式

  29. 正常MPFL组，N=8 • 股骨止点撕脱4例（50%） • 韧带中部撕裂4例（50%）

  30. 正常MPFL髌骨侧，N=8 • 髌骨附着部分层撕裂并髌骨内侧缘撕脱骨折4例（50%） • 韧带体部（钳夹固定处）断裂4例（50%）

  31. 缝合固定法，N=11 • 缝线切割骨道或缝线断裂7例（63.6%） • 髌骨内侧骨折4例（36.4%）

  32. 锚钉固定-双尾线，N=8 • 尾线断裂6例（75%） • 锚钉拔出2例（25%）

  33. 锚钉固定-单尾线，N=8 • 尾线断裂8例（100%）

  34. 二、数据统计

  35. 正常MPFL ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 例数 均数 标准差 最小值 最大值 ────────────────────────── 抗拉强度(N) 8 146.909 25.304 118.190 197.430 延 长(MM) 8 8.395 1.721 6.230 10.870 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━

  36. 正常MPFL髌骨侧 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 例数 均数 标准差 最小值 最大值 ──────────────────────────────── 抗拉强度N 8 264.605 119.975 134.190 519.550 延长MM 8 8.466 5.192 4.190 20.400 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━

  37. 缝合固定法 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 例数 均数 标准差 最小值 最大值 ───────────────────────────────── 失效强度N 11 204.538 55.293 108.190 287.550 失效延长MM 11 11.731 2.991 6.860 16.300 最大强度N 11 234.863 49.024 168.500 309.740 最大延长MM 11 15.578 3.074 9.170 19.100 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━

  38. 锚钉固定-单尾线 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 例数 均数 标准差 最小值 最大值 ───────────────────────────────────── 失效强度N 8 148.646 29.701 108.350 186.750 失效延长MM8 6.904 3.936 1.930 13.230 最大强度N 8 159.166 49.073 108.350 259.450 最大延长MM 8 7.639 5.200 1.930 17.090 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━

  39. 锚钉固定-双尾线 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 例数 均数 标准差 最小值 最大值 ────────────────────────────────── 失效强度N 8 289.121 84.200 181.680 428.910 失效延长MM 8 10.175 3.259 4.900 14.380 最大强度N 8 314.735 78.459 181.680 428.910 最大延长MM 8 11.756 4.402 4.900 16.930 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━

  40. 各组最大抗拉强度比较

  41. 最大抗拉强度时延长度比较

  42. 各组最大强度比较 t‘ 检验 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 组 别 t‘值 df P值 ─────────────────────────────────────── • MPFL髌骨侧, MPFL 2.715 8 0.0265 • 缝合固定组, MPFL 5.091 16 0.0001 • 锚钉－单尾线, MPFL 0.628 10 0.5441 • 锚钉－双尾线, MPFL 5.758 8 0.0004 • 缝合固定组,MPFL髌骨侧 0.662 9 0.5245 • 锚钉－单尾线,MPFL髌骨侧 2.301 9 0.0469 • 锚钉－双尾线,MPFL髌骨侧 0.989 12 0.3421 • 锚钉－单尾线,缝合固定组 3.321 15 0.0047 • 锚钉－双尾线,缝合固定组 2.541 11 0.0274 • 锚钉－双尾线,锚钉－单尾线 4.755 12 0.0005 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ ■ P＞0.05 ■ P＜0.05

  43. 各组最大强度时延长度比较 t‘ 检验 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 组 别 t‘值 df P值 ──────────────────────────────────────── • MPFL髌骨侧, MPFL 0.037 9 0.9714 • 缝合固定组, MPFL 6.479 16 0.0000 • 锚钉－单尾线, MPFL 0.390 9 0.7053 • 锚钉－双尾线, MPFL 2.012 9 0.0751 • 缝合固定组,MPFL髌骨侧3.459 11 0.0053 • 锚钉－单尾线,MPFL髌骨侧0.319 14 0.7548 • 锚钉－双尾线,MPFL髌骨侧1.367 14 0.1931 • 锚钉－单尾线,缝合固定组 3.856 11 0.0027 • 锚钉－双尾线,缝合固定组2.110 12 0.0565 • 锚钉－双尾线,锚钉－单尾线 1.709 14 0.1095 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ ■ P＞0.05 ■ P＜0.05

  44. 讨 论

  45. 研究表明，MPFL是限制髌骨外移的主要软组织结构，在屈膝0°～30°时可提供约50％～60％的限制力。研究表明，MPFL是限制髌骨外移的主要软组织结构，在屈膝0°～30°时可提供约50％～60％的限制力。 • 当MPFL断裂时，髌骨发生脱位及运行轨迹外移。

  46. Mountney测量了10个尸体膝的MPFL抗拉强度，其平均值为208±90N，平均延长度为26±7mm。Mountney测量了10个尸体膝的MPFL抗拉强度，其平均值为208±90N，平均延长度为26±7mm。 • Burks的测试结果与此相似。 • 我们的数据：146.9N；8.4mm • 差异来源：人种差异？实验条件？ Mountney的试验条件：预张力0N～30N 共10次，毁损200mm/min。

  47. 肌腱移植重建MPFL 髌骨侧固定：方法较多 股骨侧固定：界面螺钉固定

  48. Mountney的生物力学测试，股骨侧界面螺钉固定的平均强度为126N～196N，失败模式均为移植物与界面螺钉之间滑出。Mountney的生物力学测试，股骨侧界面螺钉固定的平均强度为126N～196N，失败模式均为移植物与界面螺钉之间滑出。

  49. “髌骨－肌腱移植物－股骨” 的整体强度取决于其中最薄弱的一点：相对较弱的股骨侧固定。而我们选择的这三种髌骨侧固定方法的生物力学性能是相对可靠的。

  50. 肌腱转位术的缺点 • 开放手术 • 创伤大 • 重建后的MPFL在解剖形态及髌骨侧附着位点上与生理状态有较大差异

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