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肌腱和韌帶的生物力學范文1
【摘要】 目的 研究人髕腱密度與其生物力學的關系,尋找能于前交叉韌帶重建術前檢測髕腱移植物生物力學性質的方法。方法 對20例不成對人體髕腱(男10例,女10例)進行單軸拉伸試驗,來研究供者性別及髕腱密度對其生物力學性質的影響, 髕腱密度根據其所測得體積和質量計算出。結果 髕腱的生物力學性質基于性別上的差異均無顯著性, 而與其密度呈正相關。密度>1.68g/cm3(n=8)的髕腱的最大抗張強度比質量密度<1.68g/cm3(n=12)者明顯要高。結論 髕腱密度可以用來評價該髕腱的質量, 因此,可利用術前測量活體內髕腱的密度來決定該前交叉韌帶重建是用異體移植物還是自體移植物。
【關鍵詞】 髕腱;密度;移植物質量;生物力學性質
The mechanical properties of the human patellar tendon correlated to its mass density
【Abstract】 Objective To study the effects of tissue mass density on the mechanical properties of the patellar tendon and find out predictors of the mechanical properties of the patellar tendon, used as grafts in anterior cruciate ligament reconstruction surgeries.Methods Uniaxial tension tests were performed to determine the effects of donor sex and mass density of the tissue on the mechanical properties of twenty unpaired human patellar tendons(10 male and 10 female).Mass density of the patellar tendon was determined by measuring its volume and mass.Results No evidence of sex-based differences in any of the mechanical properties of the patellar tendon was found.The mechanical properties of the patellar tendon were significantly correlated to its mass density.The tensile strength were significantly higher for those patellar tendons having a mass density greater than 1.68g/cm3.Conclusion The mass density of the patellar tendon may be considered as an indicator of mechanical properties of the patellar tendon or graft quality.In vivo measurement of the mass density of the patellar tendon,prior to surgery,can be used to decide if a particular ACL reconstruction should be carried out with an allograft or an autograft.
【Key words】 patellar tendon;mass density;graft quality;mechnical properties
自體髕腱復合體曾被作為移植重建前交叉韌帶的金標準,目前仍為外科醫生重建手術的首選。學者們對髕腱的生物力學性質進行了廣泛研究,希望找到能于移植前有效評價移植腱質量的客觀變量,為臨床選擇肌腱提供依據。筆者對人髕腱的密度及其生物力學性質進行研究,希望確定供體髕腱密度對其生物力學性質的影響。
1 資料與方法
1.1 一般資料 從國人新鮮尸體中獲取20例不成對的膝關節(男10例,女10例),冷凍在-20℃,直到試驗日為止。膝關節均在供者死亡后12h內冷凍。冷凍時間1~12個月不等。死者排除以下情況:(1)年齡>50歲;(2)骨骼未發育完全者(女性<16歲,男性<19歲);(3)有膝關節手術史;(4)有膝關節炎病史。在取髕腱標本之前,先將膝關節在室溫中解凍。將髕腱連同全部髕骨和脛骨的一部分(包含有脛骨結節)從膝關節中分割出來。脛骨部分修整成楔形,取髕腱的中央部分(平均5mm寬),用手術刀沿著腱束的長軸將腱的內外側修理成直的平面。小心操作以避免將腱束橫行切斷。用游標卡尺在不同截面測量髕腱的寬和厚,取其均值,并測量髕腱的長,用以計算髕腱的體積。
1.2 使用儀器 將樣本安裝在DCS-25T電子萬能試驗機(日本島津)上,進行單軸拉伸試驗,拉伸速度為30mm/min。以3033型X-Y函數記錄儀(四川儀表制造廠)記錄載荷―變形曲線,并進行分析,得出最大載荷、衰竭應變及彈性模量。
1.3 計算樣本密度 力學測試完畢后將樣本的腱性部分從骨的附著點上分離出來,稱重。根據前面算出的體積計算出每個樣本的密度。
1.4 統計學方法 采集所有數據,應用t檢驗來比較不同性別來源的髕腱的力學性質,進行相關性分析來判斷髕腱密度與生物力學性質間的關系。將樣本根據密度排列,再隨機選擇其中一個密度作為標準,將其上、下兩組樣本的生物力學指標用t檢驗分析,重復這個過程,檢驗是否存在一個密度值,比這個密度值大的樣本與比這個密度值小的樣本相比,其生物力學強度要高。
2 結果
樣本的平均截面積是19.47mm2(SD 8.72),髕腱的平均長度是47.83mm(SD 3.78),男性髕腱平均長49.22mm(SD 3.42),比女性髕腱[平均46.44mm(SD 3.76)]稍長一些(P=0.05)。髕腱組織混合在一起的平均密度是1.61g/cm3(SD 0.47)。男性髕腱的密度(1.68g/cm3)和女性髕腱的密度(1.54g/cm3)之間差異無顯著性(P=0.23),所測得密度范圍為0.81~2.57g/cm3。
髕腱的力學性質不依賴于供體的年齡和性別。在最大抗張強度(P=0.62,)、最大應變(P=0.61)、彈性模量(P=0.57)方面基于性別上的差異均無顯著性。因為性別和年齡對髕腱力學性質沒有任何影響,所以將樣本混合起來做密度的相關分析。樣本的最大抗張強度與其密度相關(r=0.57, P<0.02)。髕腱的彈性模量也與其密度呈正相關,盡管其相關性較弱,但亦有統計學意義(r=0.44,P<0.05)。衰竭應變與其密度無相關性(r=-0.25,P>0.1)。連續采用t檢驗分析顯示密度>1.68g/cm3(n=8)的髕腱的最大抗張強度比質量密度<1.68g/cm3(n=12)者明顯要高。
3 討論
本研究中,組織密度被作為變量進行相關性分析,通過測量其密度,就去除了組織大小對相關性分析的影響。我們發現在髕腱的生物力學性質與密度之間高度相關。較大的組織密度可能意味著較多的膠原堆積在組織中,產生較大的生物力學強度。Woo SL[1]發現經?；顒拥呢i的伸趾肌腱質量和膠原含量增加,其最大抗張強度顯著增加。但其未做肌腱生物力學和其質量的相關性研究。我們發現了髕腱組織的一個密度值(1.68g/cm3),大于這個密度的髕腱群體,其生物力學強度顯著要高。因為高于或低于這個髕腱密度值的供者的平均年齡非常接近,所以年齡不會導致髕腱的生物力學的差異。這與Flahiff[2]報道的結果一致。
在以前的研究中,諸如樣本大小、組織儲藏方法、組織的測試條件、樣本的截面積和力學測試方法等因素都被認為是很重要的因素,并且各實驗間各不相同[3],因此,難以 做具體數據上的比較。文獻報道[3],測試過程中對樣本進行鹽水浴,讓液體從腱組織滲出,能產生更大的強度和硬度。一些研究人員觀察了髕腱生物力學的差異,猜測可能有某些內在或外在的因素與此差異性有關。例如,Flahiff[2]認為重量、活動量、健康及飲食能影響髕腱的力學性能,雖然Beynnon[4]陳述軟組織內在的未知生物學因素能導致肌腱力學性能的差異?；谖覀兊难芯?髕腱的密度似乎是這種差異的一個原因。
本研究最有意義的成果是,髕腱密度可以用來評價該髕腱的質量。這個發現在臨床上將具有重要意義。有些學者[4]認為,在重建手術進行之前預測自體移植物的生物力學性能很重要。他們報道移植物移植后有不同程度的伸長,導致手術5年后過度的膝關節前后松弛。這些研究人員也主張,因為重建術后難以立即測量移植物的伸長量,所以有一種能預測自體移植物的生物力學性質的簡單指示器是非常必要的。基于我們的研究,自體移植物的密度能被用來預測包括彈性模量在內的生物力學性質?，F代影像技術如CT掃描能無創測量移植組織的密度。利用一條組織密度與CT值的標準曲線就可以從CT掃描中得到組織密度。因此,可利用術前測量活體內髕腱的密度來決定該前交叉韌帶重建是用異體移植物還是自體移植物為好。
這里得出的結果不能應用到異體移植物。因為重建術前異體移植物經過了射線照射和凍干處理。
【參考文獻】
肌腱和韌帶的生物力學范文2
【關鍵詞】 肩鎖關節功能；肩鎖關節脫位；治療
肩鎖關節脫位是臨床常見的脫位之一，約占全身關節脫位的3.2%，肩部損傷的12%。多因為暴力作用于肩鎖關節，導致肩鎖關節部分或全部失去正常的對合關系。本文就當前國內外對于肩鎖關節脫位的各種手術方法作如下綜述。1 各種手術方法
1.1 肩鎖關節的修復，固定及重建 克氏針張力帶內固定術是AO學會早期推薦用于治療肩鎖關節脫位的方法，現基層醫院應用極廣，其原理為克氏針通過肩鎖關節然后鋼絲八字捆扎起到固定克氏針的作用。其優點有：手術時間短，加壓均勻，充分吸收肩鎖關節各方向尤其是水平及縱向的張力，符合肩鎖關節的生物力學要求。缺點：由于克氏針固定須經肩鎖關節固定，不但破壞了肩鎖關節的關節軟骨、關節軟骨盤，而且限制了肩鎖關節的微動的需要，從而產生了肩關節僵硬和疼痛等并發癥，如患者活動過大，尤其是過度前伸和外展，容易發生退針、斷針甚至刺破胸腔損傷心、肺臟等嚴重并發癥。喙鎖間鋼絲內固術是應用鋼絲固定于喙突根部及喙突正上方的鎖骨之間。其手術設計者初衷寄望于僅修復喙鎖韌帶達到修復的效果，從而達到避免破壞肩鎖關節囊、關節軟骨及纖維軟骨盤的目的。但鋼絲因肩關節的活動及本身的生物力學屬性，易產生疲勞性斷裂，手術翻修的病例不在少數。近年來，有部分學者應用鈦纜修復喙鎖韌帶來治療肩鎖關節脫位并取得良好的效果。鈦纜具有一定的彈性，相對于普通鋼絲，其抗拉力強度是其3-6倍，抗疲勞能力為9-48倍［1，2］。非常符合肩鎖微動的需要。同時，鈦纜具有良好的生物相容性，筆者認為是一種值得推薦的手術方法。但手術也存在一定的問題：如術中鈦纜收縮過緊，發生喙突或者鎖骨撕脫性骨折的可能。同時鈦纜價格較貴，不是所有患者都能接受。
1.2 喙鎖韌帶的修復，固定及重建 當前應用較多的包括Bosworth法、喙鎖韌帶動力重建和喙鎖韌帶靜力重建三種方法。
1.2.1 Bosworth法具體步驟為將一枚加壓螺絲釘加壓固定于鎖骨與其下的喙突之間，同時需修復肩鎖韌帶加強肩鎖關節的穩定，而喙鎖韌帶因螺釘固定無需處理。該方法缺點同克氏針張力帶內固定術一樣，因植入的螺釘妨礙肩胛骨與鎖骨的同步旋轉功能，限制了肩鎖關節的微動，臨床報道螺釘松動滑動導致手術失敗的例數不在少數，目前較少應用。
1.2.2 靜力重建 Weaver和Dunn于最早提出此手術方案，具體操作為鎖骨遠端切除然后將喙肩韌帶自肩峰切斷轉移至鎖骨遠端，但事實證明其強度仍不夠。遂后出現了自體或異體肌腱進行喙鎖韌帶重建的報道，包括肱二頭肌長短頭、掌長肌腱、髂脛束、自體闊筋膜移植等。但也有人認為其固定作用還是不夠強，需要一定的外固定給予適當的保護，否則術后會產生再脫位的可能；而且，隨著人體的活動的增多及本身血運的不足，移植的肌腱不可避免的出現變性及退化現象。
組織工程學的進步與發展拓寬了人們的視角，不斷有臨床報道將人工合成材料運用于臨床領域，目前重建肩鎖韌帶的人工材料應用較多的有生物可吸收縫線、生物聚酯韌帶等，通過與常規手術對比，療效滿意。楊志明等［3］將胚胎肌腱進行分離并在體外培養，成體后用于TossyⅢ型肩鎖關節脫位及鎖骨遠端骨折的患者，取得滿意療效，也沒有出現排異現象，但實驗病例數過少。李曉東等［4］用高分子聚苯乙烯線重建喙鎖韌帶也取得不錯的效果，因此材料有一定的伸縮性及強度，較符合肩鎖關節的微動的特點。此類方法是以后的研究方向，但操作繁瑣，費用不菲，仍未出現成品滿足臨床需求。
隨著Endobutton鋼板對膝部交叉韌帶損傷的廣泛運用，對肩鎖關節脫位韌帶的重建成為時下的熱點。其方法為在喙突及上方的鎖骨端鉆孔，采用Endobutton鋼板與Ethibond縫線通過所穿的骨洞進行固定。理論表明，此法較符合肩鎖關節的生物解剖，且與膝關節韌帶重建一樣具有良好的穩定性。但由于是新興手術，也存在一定的弊端：首先，帶袢Endobutton鋼板不是專為肩鎖關節而設計，在鋼板的規格上存在是否需重新設計；其次，介于鎖骨及喙突之間Ethibond縫線的長度和松緊度沒有一定的標準；此外，在喙突及鎖骨處的鉆孔不能太大，否則容易造成撕脫性骨折導致手術的失敗，這點對于老年骨質疏松的患者尤為注意；最后，采用Endobutton鋼板、Ethibond縫線等材料比單純應用鋼板費用更貴，患者需要一定的經濟基礎。
1.2.3 動力性重建 1965年Dewar等首次應用此法治療肩鎖關節脫位，其具體操作為將喙突的上端連同肱二頭肌短頭和喙肱肌聯合肌腱在此的附著處鑿下，將其固定于上方的鎖骨處。Dewar手術既滿足了肩鎖關節靜力學的穩定，又滿足了其動力學重建需要。聯合肌腱的移位代替了喙鎖韌帶的功能，是生物學靜力學固定，而肌肉的緊縮可糾正肩鎖關節的脫位并保持持續的穩定，是生物動力學固定。林斌等［5］對Dewar手術與鉤鋼板及張力帶內固定治療肩鎖關節脫位的生物力學進行了比較后認為，認為Dewar手術后肩鎖關節活動略大于正常狀態，但與正常狀態下肩鎖關節的活動最接近。吳其常［6］通過比較幾種不同手術方法的療效，證實林斌的生物力學觀點，但遂后發現術后易出現肩峰撞擊綜合癥。因此，CozmaT建議在該手術的基礎上切除0.5-1cm即改良型Dewar手術，術后極大避免了此并發癥的發生。此方案的缺點為后期難以維持解剖復位，易形成關節不穩，但患者疼痛的幾率并不很高。
1.3 肩鎖關節融合固定術 因肩鎖關節在肩外展提供20%的功能，如肩鎖關節融合會對患者的活動產生很大的影響，故肩鎖關節固定融合不為常規手術，但老年患陳舊性者，因其功能要求不高，常規手術效果差，可適用于此法。另外其他手術術后反復脫位的患者也可用融合術作為其最終的治療方案。
1.4 肩鎖關節內固定術 肩鎖關節內固定術最先由Hachkenbmch等采用，在治療肩鎖關節脫位上效果良好。由于操作簡單，固定穩定，目前逐漸成為手術治療肩鎖關節脫位的主流手術方法。其原理為通過杠桿作用，平衡鎖骨的張力，為肩鎖韌帶和喙鎖韌帶的修復創造了無張力的環境，并且手術保留了肩鎖鋼板鉤端在肩峰軟骨面一定范圍滑動，非常符合肩鎖關節本身微動的生理特點。固定穩妥同時允許關節適量活動，這是其他手術都難以具備的，同時內固定術兼有操作簡單、創傷損傷小等優點，這些優點成就了其成為主流手術的原因。
當前，國內醫院采用的鎖骨鉤鋼板主要有WORTER鎖骨鉤鋼板和AO鎖骨鉤鋼板兩種。前者通過鎖骨遠端的鋼板和穿過肩峰鈍鉤的雙重固定，為復位的肩鎖關節提供一個相對制動的平臺，從而利于已斷裂肩鎖韌帶的修復。胡勇等［7］應用此技術治療肩鎖關節脫位及鎖骨外端骨折均有良好的效果并主張大力推廣此法的運用。但Wolter鉤鋼板也存在一定的弊端，即手術的復雜性較大，尤其在肩峰的穿孔時，其部位、角度以及方向都要非常的精確，如反復鉆孔會產生劈裂性骨折及孔過大固定不穩等情況。因此，相對于AO鉤鋼存在手術時間長、出血量多等缺點。
相對而言，AO鉤鋼板因設計更為簡單、手術時間短、允許肩鎖關節微動等優點，在臨床運用上更為主流，且效果確切。韓綱等［8］應用AO鉤鋼板手術技術治療Tossy Ⅲ型肩鎖關節脫位并對其中大部分患者進行術后隨訪，鋼板無滑脫及斷裂現象，但發現一部分患者其肩部活動受限，表現為外展不能平肩等。故作者認為取出鋼板有利于患者的功能恢復，究其原因，考慮為鋼板的鉤端侵占了正常的解剖空間，與肩峰下因鋼板的鉤端與正常組織的磨損形成滑囊及炎癥物質等，所以會產生肩部異樣及疼痛感，且外展活動受限的表現。
1.5 微創手術 隨著微創在關節、腹腔、肺臟領域的廣泛運用，部分臨床工作者采用微創手術來治療肩鎖關節脫位。同其他部位的微創手術一樣，具有創傷小，能夠發現小的病變的特點，而且手術直觀可靠，無需術中C臂輔助。Daniel P［9］等在關節鏡下行喙鎖韌帶重建手術，術后患者功能恢復良好，隨訪未有并發癥的發生。但該手術的病例不多，隨訪時間不長，其效果仍需進一步去驗證。
1.6 鎖骨遠端切除術 鎖骨主要由斜方肌、胸鎖乳突肌、胸大肌等附著，其遠端的肌肉附著相對較少，此手術的基礎為對頸部及肩部的影響相對較少而又減少了肩峰對鎖骨遠端的撞擊。但Eskola等［11］所做的報告認為，肩鎖關節脫位常伴有喙鎖、肩鎖韌帶的斷裂，此手術不能解決畸形和穩定的問題，本手術不值得開展。龔曉峰等［12］認為，鎖骨遠端切除術并不適用于急性肩鎖關節脫位患者，術后回訪發現常合并陳舊性脫位，并出現肩鎖關節處疼痛。目前，較少單獨應用鎖骨遠端切除術治療肩鎖關節脫位。
1.7 外固定器固定術 馬儉凡陳源等［13］自制了外固定器，其原理與外固定支架類似。缺點是克氏針制成的外固定器應力遮擋較差，易變型。但為堅強的外固定支架提供了雛形。
1.8 多種方法聯合應用 如改良Dewar手術，即肩鎖關節的靜力學和動力學重建的基礎上截去0.5-1cm鎖骨遠端切除來預防遠期的肩峰撞擊綜合癥；AO肩鎖鉤板固定后行肩鎖或者喙鎖韌帶的修復以達到更完美的生物力學以及減少鋼板取出后再脫位的可能；采用Endobutton鋼板技術既是對喙鎖韌帶重建，又在手術當中采用關節鏡技術等。2 問題和展望
綜上所述，對肩鎖關節脫位治療方法很多，各種手術方式都存在它的優點和弊端。比如：保守治療制動時間長患者難以耐受、螺絲釘加壓法斷釘及活脫的發生率較高；Dewar手術遠期會出現肩峰撞擊綜合癥等。筆者認為關節鏡下行鈦纜或者雙Endobutton鋼板可以成為以后的研究方向，雖然目前臨床病例相對較少，手術操作要求高，而且需要熟練的關節鏡手術經驗，但具有創傷少，固定牢固等優點。另外實驗證明，改良Dewar術肩鎖關節最接近于自然狀態下肩鎖關節的活動。國內臨床效果僅限于鎖骨鉤鋼板及AO克氏針張力等主流手術的比較，因此，比較上述幾種手術方式的術后療效，評判其效果具有重要的臨床意義。
參考文獻
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肌腱和韌帶的生物力學范文3
膝關節交叉韌帶損傷是膝關節常見損傷之一，膝關節交叉韌帶損傷后會造成嚴重的膝關節不穩。對于膝關節交叉韌帶損傷現在公認的治療方法是關節鏡下韌帶的重建。自體移植物已廣泛用于膝關節交叉韌帶的重建。但采用自體移植物有很多潛在的問題。如取自體髕腱移植物后的髕骨前方疼痛、髕腱炎、髕腱斷裂等并發癥，取自體腘繩肌肌腱后會造成腘繩肌肌力下降等。因而造成自體肌腱移植物在膝關節交叉韌帶重建時的局限性。與此相比采用同種異體肌腱移植物的優點有：來源充足，取材方便，手術時間短，不對患者造成新的損傷。但采用異體肌腱也存在費用昂貴、免疫原性、疾病傳播和體內的再生過程較長等問題［1～3］。近年國內外學者對異體肌腱的獲取、處理、臨床應用等方面作了大量的研究工作，本文就異體肌腱的獲取、制備和在膝關節交叉韌帶損傷中的應用方面作一簡短的綜述。
1 異體肌腱移植物的處理與保存
用于重建膝關節交叉韌帶的同種異體肌腱來源廣泛。脛骨前肌肌腱，脛骨后肌肌腱，腓骨長肌肌腱，腘繩肌肌腱，跟腱等都可作為同種異體肌腱的取材材料。異體肌腱的供體主要為健康尸體志愿捐獻者以及外傷截肢無條件再植的廢棄肢體。合格的供體必須經過嚴格的檢查，以減少移植感染疾病的風險。
制備異體肌腱移植材料主要需解決以下兩點：細菌或病毒感染和免疫排斥反應。為了避免由此產生的負面作用而導致移植失敗，在進行異體肌腱移植之前有必要對異體肌腱進行物理和化學方法的處理，提高移植的安全性，減少移植的副作用。
1.1 射線照射滅菌
射線照射滅菌是常用滅菌方法。但采用多大劑量是一個有爭議的問題。射線照射劑量取決于兩方面因素：(1)必須達到完全滅菌的目的。包括HIV和肝炎病毒;(2)必須保證肌腱有足夠大的機械強度。國際原子能機構使用25 kGg做為醫療產品的標準滅菌劑，但此劑量對于殺死HIV并不是足夠有效的。體外實驗證實必須50 kGg以上劑量才能達到引起HIV完全失活的目的［4］?？紤]到30 kGg以上劑量能顯著降低肌腱的機械性能，目前大部分組織庫仍使用15～25 kGg作為標準劑量。而且照射劑量與所取肌腱的規格和溫度也有關系［5］。
最近的King W等的一項研究表明將異體肌腱移植物置于“保護性溶液”中可使移植物耐受高劑量的照射(50 kGg)而對移植肌腱的結構不產生明顯的負面影響［6］。Teri A．Grieb等將肌腱移植物用16.7％的丙二醇，24.2％二甲基亞砜，2.7％甘露醇，3.8%的海藻糖(均為質量比)組成的輻射保護劑浸泡處理，再分別用50 kGy射線照射處理，并與沒有經輻射保護劑處理的18 kGy照射組和未照射組對比。結果顯示輻射保護劑可使肌腱耐受高劑量照射而不明顯改變其機械性能［7］。但這些實驗都是在體內植入前做的。經輻射保護劑保護的肌腱移植物在體內機械強度變化還需進一步的跟蹤隨訪觀察。而且這些輻射保護劑的毒理性，安全性等也需進一步的研究。
1.2 其他滅菌法
環氧乙烷過去常用于肌-骨骼系統移植物的滅菌。但有較多的關于環氧乙烷用于軟組織移植物滅菌的不良反應的報道［8，9］?，F在環氧乙烷滅菌法已基本不再用于異體組織的滅菌。近年來市面上出現了很多其它的用于異體肌腱的滅菌方法，但缺乏一個統一的標準來對這些方法的有效性和安全性作有效的評價。但這些方法都在美國食品和藥物管理委員會(FDA)的隨訪觀測之下，作者期待有一種安全有效的滅菌方法。現將這些新方法作一簡要的概述［10，11］。A1lowash等(Lifenet，Virginia Beach，VA)等用超聲、離心分離和負壓吸引法來除去移植物中的有害成分。Clearant公司(C1earant，LosAngeles，CA)用輻射加生物保護劑的方法來處理異體移植物，避免輻射對異體移植物的不良影響。Cryolife公司將異體組織用甘油等脫水處理后放在抗菌液中，深低溫滅菌。Tutoplast過程(Tutogen Medicai US，Clifton，NJ)是用滲透、氧化等方法除去異體移植物中的有害物質后再經脫水、射線照射滅菌。
1.3 異體肌腱的保存
移植物的處理和保存的一個重要目的就是降低移植物的抗原性，避免移植排斥反應。新鮮的組織由于上面有存活的或完整的細胞成分造成抗原性較高［12］。低溫冷藏的方法在保存異體移植物上的細胞活性方面有優勢是有疑問的。Jackson等用DNA探針法證明在經低溫冷藏的方法的異體移植物上的活細胞都是受體來源的而非供體來源的［13］。大多數的異體肌腱制備方法都是盡可能的除去組織中的間質成分，低溫冷藏方法由于還保留有一部分細胞成分，因而會造成移植物具有中度的抗原性。簡單的冷凍和冷凍干燥會將移植物的抗原性降至最低，這是目前各組織廣泛采用的保存方法。按照美國組織庫協會的標準，肌骨系統組織必須在－20°～－40°作短期保存(不少于6個月)，在不低于-40°的溫度下作長期保存(6個月～5年)。組織保存時間不能超過5年［14］。
從異體肌腱的獲得直至用于患者體內的各個環節都可能造成微生物的感染。特別是采用了污染的供體組織或肌腱處理過程中滅菌不嚴。而且由于臨床上常規大劑量、高效的抗生素的應用，從而很多感染病例都沒被發現，異體組織也被錯誤的認為是非常安全的［15］。美國疾病控制中心通過對一組因為移植異體肌腱而感染梭狀芽孢桿菌病例的作流行病學調查后就提到了2點意見：(1)在結締組織的滅菌過程中需要有殺細菌孢子的一步；(2)對采用了抗生素處理的組織需要采用有效的檢測手段來判斷細菌抑制狀況［16，17］。
在異體肌腱移植物的處理和保存過程中，如何有效的進行滅菌處理和降低抗原性，而又盡可能的保持移植物的生物力學強度和其中的腱細胞的活性是今后研究的重點方向。
2 異體肌腱植入后的生物力學變化
無論自體或異體肌腱，韌帶移植物植入后都有一個缺血壞死和再血管化、塑型的過程。因此移植物的機械強度也有一個先下降再增加的過程。移植的肌腱是作為受體的細胞黏附增值的生物支架材料。細胞長入到異體韌帶移植物中大概需要4～6周時間。交叉韌帶重建物的再血管化由髕下脂肪墊和包繞移植物表面的滑膜的血管組織發展而來，隨著移植物的再血管化，細胞的增殖、移植物的塑型也逐步向深部發展。研究發現，異體肌腱移植物的改建塑型過程比自體肌腱移植物長，組織學研究發現用異體肌腱重建膝關節前交叉韌帶后，移植物在6個月時膠原纖維束的排列基本正常，在18個月時達到完全成熟，關節鏡下進行大體觀察見移植的肌腱隨時間的增加而逐漸改建塑型而且在改建完成后不會再發生退變［18］。
另一個必須注意的問題就是移植物的強度隨著時間的延長而強度下降的問題［19］。在短期內，無論自體或異體移植物在改建塑性過程中有一相對的強度較弱期。Drez DJ等的研究表明在第六周時，異體肌腱移植物的最大載荷只有完整膝關節前交叉韌帶的25％～50％，而自體肌腱移植物的最大載荷為完整膝關節前交叉韌帶的60％［20］。移植物強度的長期變化還不十分明了，各個學者之間的結果也有較大差異。Robert K等的一項每組各30例的骨－髕韌帶－骨自體移植和異體移植重建ACL的觀察研究，隨訪時間平均為63個月。2組中各有1例發生了完全斷裂。異體移植組在術后2年有4例發生了移植物的滑動而自體移植組只有2例。但在5年時2組內都沒有再發生移植物的滑動［21］。異體肌腱移植物斷裂和滑動的原因是多樣的，有患者的運動情況，肌腱處理過程的影響等。而且不同的移植物，不同的重建方法等都會對其產生影響，因此應當控制這些偏差并進行長期的客觀的觀察從而得到比較確切的結果。
受體的免疫系統對移植物的免疫反應也會對移植物的生物力學性能產生影響。雖然采用現階段的先進的檢測手段對這些免疫學變化都能加以檢測，但這些變化都是亞臨床性的，不引起臨床癥狀，所以也都沒有與臨床上的癥狀和體征結合起來觀察。
3 異體肌腱重建膝關節交叉韌帶的臨床應用
異體肌腱用于治療膝關節交叉韌帶損傷已有較長歷史，用于前交叉韌帶重建最多，臨床資料也最充分。國內國外都有很多異體肌腱重建ACL的隨訪資料報道。日本的Shino等在這方面所作的工作最早，隨后有非常多的關于此方面的報道。因為由于操作者的水平，病例的納入排除標準，移植物的選擇等方面有很大差異，因而各個學者的結果也大不相同。但盡管有這些差異，異體肌腱重建ACL的效果是值得肯定的，異體肌腱移植重建組與自體肌腱重建組的效果沒有明顯的差異，術后效果都比較良好［22，23］。
在用于后交叉韌帶重建方面，過去單獨的一級或二級的后交叉韌帶損傷認為是不需要手術重建的。但后來研究發現，在單獨后交叉韌帶損傷后行保守治療的患者，后期的關節退變和疼痛非常明顯。所以現在的觀點是對于單獨的后交叉韌帶損傷也是早期進行重建，以恢復膝關節的穩定性。在后交叉韌帶重建上，多數是采用的自體移植物重建，但近來，異體肌腱移植物也開始廣泛用于后交叉韌帶的重建。而且術后效果良好，而且自體和異體肌腱重建組沒有明顯的差異［24］。
在單獨的前交叉韌帶或單獨的后交叉韌帶重建方面。近來的一個研究熱點就是究竟是采用雙束肌腱來達到解剖學重建還是采用單束重建。采用單束重建，手術操作簡單，術后效果也良好。雙束重建操作較為復雜，但能達到解剖學的重建。Lattermann等就報道了他們進行ACL雙束重建的效果，認為雙束重建在術后的旋轉穩定性上要比單束重建好［25］。Makino等用異體肌腱采用雙脛骨隧道-雙股骨隧道的方法進行雙束后交叉韌帶重建并有效的恢復了膝關節穩定性［26］。在采用雙束重建時，異體肌腱就比自體肌腱有優勢，因為若采用自體肌腱進行雙束重建會損傷更多的自體組織。而用異體肌腱則不存在這樣的問題。
在膝關節前后交叉韌帶同時損傷時，采用自體肌腱往往存在供區不足。而且在膝關節多韌帶損傷時，若再取自體組織必然會加重已經嚴重不穩的膝關節的損傷。所以對于膝關節多韌帶損傷時，多采用異體肌腱進行重建以避免加重膝關節的損傷。Colosimo AJ等報道了他們11例的關節鏡下前后交叉韌帶同時重建的效果。術后效果良好，11例中10例都恢復到受傷之前的運動水平［27］。Fanelli GC等和John J等研究的結果都認為在膝關節多韌帶損傷時，采用異體組織來重建功能受損的韌帶是最好的選擇［28，29］。但在膝關節前后交叉韌帶同時損傷時，手術方法和術者的操作水平對術后效果的影響可能更大。
5 總結及展望
現在采用異體肌腱移植物重建膝關節交叉韌帶已經被廣泛采用。而且經過初步的觀察，術后效果大都良好，與自體組織重建相比沒有明顯的差異。而且對于前后交叉韌帶同時損傷或單獨的交叉韌帶損傷但采用雙束重建時，采用異體肌腱移植物重建更為合理，因為這可避免因取自體組織而加重膝關節的損傷。但對異體肌腱移植時的相關問題仍需加以重視并進行相關研究。比如異體肌腱移植時的疾病傳播問題、免疫原性問題、植入后的生物力學性能變化的問題等。研究合理的異體肌腱制備方法，既能減少移植感染的可能性和降低其抗原性又盡可能的保留原肌腱的機械強度和腱細胞的活性是今后值得研究的課題。隨著異體肌腱組織庫的管理的規范化和滅菌技術和檢測技術的發展，異體肌腱將更加安全的應用于臨床。
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肌腱和韌帶的生物力學范文4
【關鍵詞】 “子母”隧道法；前交叉韌帶；關節鏡；愛惜邦X519不可吸收線
文章編號：1004-7484（2014）-02-0715-02
膝關節前交叉韌帶損傷比較常見的損傷，隨著近年來關節鏡技術的不斷發展，成為治療交叉韌帶損傷的主要手段，目前可選擇多種方法重建韌帶，包括單雙束及不同的內植物及固定方法。近年來，由于繩肌供區的并發癥相對較少，其使用也逐漸增多，目前醫師多采用4股半腱―股薄肌腱。其抗拉強度應等于或大于正常ACL。因此，四股繩肌肌腱作為ACL重建移植物具有優異的生物力學特性。編織肌腱所用不可吸收線在脛骨端的固定多采用“U”型釘固定，對韌帶固定作用很有限，而且有脫落失效的風險，另外價格也比較昂貴，因此我們自2009年2月――2012年2月對30例ACL斷裂患者采用了一種新的固定方式，在脛骨脊做一小骨道，即“子隧道”，將不可吸收線穿過骨道，打結固定，大大增強了重建韌帶在脛骨側固定強度，有較好的臨床效果。
1 資料與方法
1.1 一般資料 自2009年2月――2012年2月新汶礦業集團萊蕪中心醫院收治經關節鏡下確診ACL斷裂30例病人，其中男18例，女12例，年齡23-48歲，平均年齡38.6歲，受傷至手術時間10到14天，所有患者均存在膝關節明顯不穩定，單純ACL斷裂5例，合并半月板損傷10例，合并內側副韌帶損傷12例，合并半月板及內側副韌帶損傷3例。右膝關節損傷17例，左膝關節損傷13例。致傷原因，運動損傷5例，交通事故損傷20例，扭傷5例，術前均經體格檢查及MRI檢查確診。
1.2 主要器械和設備 應用美國stryker關節鏡系統，30°直徑4.0mm攝像廣角鏡頭，德國貝朗公司的Aesculap前交叉韌帶重建定位器。
1.3 手術方法 麻醉方法采用硬膜外和蛛網膜下腔阻滯聯合麻醉，止血帶下手術，患者仰臥位，患膝屈膝90°垂直于床邊。采用外側、前內側和內側三入路技術，按次序進行關節探查，明確診斷和了解關節內是否合并其他損傷，半月板損傷給予部分切除或修復，軟骨剝脫給予修整，髁間窩狹窄給以外側壁擴大成形。觀察ACL的損傷情況，去除韌帶殘留骨附著處韌帶。屈曲膝關節約90°，取脛骨結節內下切口，長約2-3cm，找到繩肌腱鞘，辨認半腱肌肌腱、股薄肌肌腱，切取長度約22-31cm，對折四股一般長度為6-8cm左右，直徑為7-8mm，在滑軌上裝置肌腱固定夾夾持肌腱，用2號超高分子聚乙烯縫線（愛惜邦X519不可吸收性縫合線）將肌腱兩端編結縫合，縫合方式為鞭結式縫合。每端縫織5-7針，針距2mm，編織段長度10-15mm。對折兩段肌腱成4股，測量其直徑，以此確定股骨隧道和脛骨隧道（母隧道）直徑。后以80N力行預張力牽引15min[1]。建立脛骨隧道（母隧道），脛骨定位器定位，脛骨隧道內口定位在外側脛骨髁間棘的前內側面，PCL前緣前方約7mm處。外口在脛骨結節內側緣1.5cm、平臺下4cm處，保證導向器與脛骨矢狀面呈15°-30°、水平面呈脛骨縱軸成40°-50°打入導針，逐級擴大骨隧道直徑與移植肌腱相當，屈膝90°經脛骨隧道向股骨髁間窩外壁后緣前7mm、10-ll點（右膝）或l-2點（左膝）鉆取徑9mm長度的股骨隧道，骨道后壁厚度以lmm為最佳。再以4.5mm（可通過縫線鋼板）的空心鉆頭，鉆出股骨隧道，再套入與脛骨隧道相同大小的空心鉆頭，鉆入股骨髁25-30mm，測量隧道深度后根據數值選取合適的連接植入肌腱和微型鋼板的線襻（保證肌腱進入股骨端15-20mm），連接后備用。從脛骨隧道經關節腔向股骨隧道引入微型鋼板及移植肌腱，將縫線鋼板由股骨近端拉出，橫置于股骨皮質外，盡量抬高股骨（或后推脛骨），拉緊移植肌腱下牽引線，脛骨端根據肌腱外露長度及病人骨質疏松程度用可吸收擠壓釘或鋼紐扣固定，然后建立脛骨側為固定編織愛惜邦線的“子隧道”，然后在脛骨側母隧道外口下方兩2cm，脛骨前脊下方1cm處由內向外鉆孔，直徑約2mm，用帶微孔導針將四根編織的不可吸收線穿過骨孔，與另外四根線打結固定。檢查前抽屜試驗轉為陰性，關節鏡檢查移植韌帶張力正常，屈伸關節無卡壓，即關閉切口。
1.4 術后康復 術后冰敷24h，用改良的可調式支具將膝關節固定于伸直位，24h后鼓勵病人拄拐下地，患肢不負重，術后兩周膝關節活動度0-90度，4-6周0-120度，佩戴支具最少3個月，去掉支具后可開始日?；顒硬⒙埽謴瓦\動最少術后9個月。
1.5 術后隨訪及療效評定 術后進行隨訪，觀察比較膝關節功能、手術并發癥、術后患者滿意度和關節活動度。關節功能按Lysholm重建術后功能評定標準評分[2]，包括跛行、支撐、交鎖、不穩定、疼痛、腫脹、爬樓梯、下蹲。關節功能評分優（≥90分）、良（76-89分）、中（66-75分）、差（
1.6 統計學處理
1.6.1 評價指標包括Lachman實驗，軸移實驗，Lysholm評分。
1.6.2 統計學分析應用SPSS11.0統計軟件，患者術前與末次隨訪時Lysholm評分比較采用t檢驗，P
2 結 果
30例患者均獲得隨訪，隨訪15-36個月，平均24個月。術后3個月膝關節屈曲均超過120°，主動屈曲無障礙，Lanchman實驗及前抽屜實驗均陰性，術前Lysholm評分（47.2±3.5）分，術后末次隨訪時89.2±2.5）分，Lyshoim膝關節評分優良率為91.2分，兩者比較差異有統計學意義（P
3 討 論
膝關節前交叉韌帶損傷比較常見的損傷，隨著近年來關節鏡技術的不斷發展，成為治療交叉韌帶損傷的主要手段，目前可選擇多種方法重建韌帶，包括單雙束及不同的內植物及固定方法。近年來，由于繩肌供區的并發癥相對較少，其使用也逐漸增多，目前醫師多采用4股半腱―股薄肌腱。本身該種固定肌腱的器材價格昂貴，再用“U”型釘固定編織肌腱所用不可吸收線，無疑更加重了病人經濟負擔，在目前醫改大環境下，怎樣能降低病人住院費用，而且達到滿意的治療效果，我們就探索出了該種脛骨側“子母”隧道法固定方式，有如下優點：①編織用不可吸收線穿過脛骨小隧道簡單、省時、可靠、穩定，真正達到“永久性”固定，有效避免內植物脫落等風險。②愛惜邦X519不可吸收性縫合線均為2號超高分子聚乙烯材料，生物相容性好，強度高而且為多根固定，真正達到“剛性”固定。③代替了“U”型釘固定，既達到了足夠強度及生物力學要求，又明顯減輕了病人負擔。④該術式允許術后早期功能鍛煉，明顯改善了膝關節活動度，大大降低了膝關節功能障礙發生率，明顯改善了病人生活質量。
4 結 論
脛骨側“字母”隧道法探索出了一種新的韌帶編織線的固定方式，不僅操作簡單、省時、易于掌握，而且可以增強韌帶固定效果，為重建韌帶在脛骨側的固定上了“雙保險”，獲得滿意的治療效果同時還能減輕病人經濟負擔。
參考文獻
肌腱和韌帶的生物力學范文5
[中圖分類號] R686[文獻標識碼] A [文章編號] 1005-0515（2011）-07-346-01
現代醫學技術的發展，特別是骨科微創技術、組織工程技術的發展，為交叉韌帶損傷的修復重建帶來了革命性的變化。但是隨著交叉韌帶重建技術的不斷普及，由此帶來一個全新的課題：前交叉韌帶損傷重建術后康復的問題。
1 ACL重建術后康復的觀點 康復方法繁多，報道不一，尚無大家公認的最具權威性的康復訓練方法。目前有保守與激進兩種觀點。保守的觀點大部分來自骨科醫生；激進的觀點大部分來自康復醫生。而爭論的焦點是：康復訓練的時機與訓練方法。
兩種觀點的碰撞[1] [2]
1.1 保守方：交叉韌帶損傷重建術后，石膏托外固定≥6-8周，患者可以即刻開始股四頭肌的等長收縮，和踝泵運動，術后3-4天后可以非負重情況下下床，但關節的主被動運動嚴格限制，直到重建組織和骨隧道建立有效連接后方可酌情進行主被動活動，這個時間最短也要到6-8周，完全負重要到4-6個月后。
1.2 激進方：術后只用支架保護，即刻開始等長收縮和踝泵運動，術后第一天下床，開始負重，術后第四天關節主被動活動達到0-60°，1-2周被動活動達到90°，4周達到120°，5周-3個月為強化訓練期，4-6個月全面恢復日常運動，7月-1年恢復劇烈運動。
由此可以看出它們共同的出發點都是為了：如何解決前交叉韌帶重建后“移植的韌帶和肌體良好的長入與盡早恢復關節功能及運動能力”這個矛盾。
2 ACL重建術后的康復評估 對康復醫師和治療師來說容易忽視的幾個問題是：交叉韌帶的解剖關系及生物力學性能；了解ACL重建手術術式的選擇；ACL重建后移植物對康復治療效果的影響。
2.1 結構決定功能。ACL超微結構較復雜，其基本構成單位是膠原纖維，膠原纖維成束狀排列，走行方向一致，但相鄰纖維走行不同，呈相互交錯排列。相比其它自體替代材料，盡管都為膠原纖維，但其單股纖維抗張力強度要大得多。其結構的特殊性決定了前后交叉韌帶對膝關節前后穩定性的重要保護作用。
2.2 ACL生物力學分析[3]
圖1脛股關節運動軌跡
屈曲時，股骨在脛骨上移動的關系，顯示通過滾動與滑動的結合所形成的接觸點，代表脛股關系真正的生理性活動。
圖2交叉韌帶和側副韌帶在旋轉時的對抗和協調功能
外旋時，內側副韌帶緊張；中立位時，韌帶放松；內旋時，交叉韌帶卷緊。
圖3、4膝關節屈伸時，前交叉韌帶(ACL)張力變化
屈膝時前交叉韌帶前內側束最緊張，伸直時后束拉緊，屈曲時前束拉緊。后側束松弛，伸膝時均緊張。
圖5過度應力情況下ACL的變化
強力過伸前交叉韌帶擠壓斷裂，膝關節反屈
2.3 ACL手術術式和移植材料的選擇 常用的方法有：自體骨-髕韌帶-骨（BTB）移植物重建ACL（往往作為ACL重建的金標準）；自體繩肌腱(HT)移植術；自體半腱肌、股薄肌、髂脛束移植術；異體組織移植術以及基因組織工程技術。這些手術選擇的材料不管自體組織、異體組織以及人工韌帶，就強度和剛度來講都已達到或超過ACL水平[4] [5]。
3 兩種觀點對ACL重建術后康復的影響
3.1長期制動對關節韌帶的影響是明顯的[6]，可以引起關節韌帶粘連，膠原纖維排列紊亂，韌帶骨止點出現骨吸收現象，纖維骨附著處破壞小直徑膠原原纖維的比例減少，大原纖維的比例增加，成纖維細胞形狀改變。
3.2 過度的應力對ACL的影響不容忽視。研究顯示[7]：ACL重建后移植物在股骨和脛骨隧道內口存在張力的變化，而整個伸屈范圍內過度的變化, 反過來將會導致移植物功能不全或者斷裂。另外，在骨隧道內的肌腱轉歸與在關節腔內的肌腱不同，骨栓與骨隧道的愈合至少需要6-8周左右的時間，末端形成時,細胞由骨髓腔向肌腱內長入，肌腱逐漸由軟骨化轉為骨化，最后在肌腱剛入骨的部位形成末端，此過程需要 12 周以上才能完善，認為過早的激進的方法影響終端形成[8]。同時術后過早、過量進行活動度訓練會刺激關節滑膜，引起滑液滲出，加重關節腫脹，引起大量的關節積液，需要很長時間才能吸收，導致術后感染率升高，積液中高濃度的膠原酶會造成韌帶松弛，進而導致一定程度的關節松弛，此外關節積液增加導致關節液向骨遂道過量滲入，影響腱骨終端愈合，而且過量積液甚至最終影響關節活動度的正?；謴蚚9]。
3.3 關于負重練習，激進方法主張術后即刻負重練習，雖早期功能恢復快，但尚無大量的遠期隨訪支持，遠期是否會引起松動的增加尚有待觀察。而有研究表明，肌腱移植后需要經過局部缺血壞死、血管再生及愈合的過程，在重建替代過程中其強度顯著降低，抗旋轉力很弱，過早地恢復運動對重建韌帶的塑形改建不利[10]。
由此可以看出在對待ACL重建術后康復的問題上保守和激進兩種觀點是從不同的角度看問題。一個是移植物與組織結構的良好的相容性；一個是關節功能和運動能力的重建。
綜合上述分析的結果，由于重建時使用的材料及方法不同，故術后康復訓練的措施也不相同，而無論何種方法，其功能練習的核心是試圖找到康復鍛煉中盡快恢復關節功能與保證腱骨良好愈合的結合點。主張在保證關節功能良好恢復的前提下，適當晚進行負重及恢復關節活動的練習，以確保腱骨愈合。在當前醫療環境下理想的方法，保守還是激進？我們的觀點是選擇謹慎。
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肌腱和韌帶的生物力學范文6
【關鍵詞】 骨關節炎，膝；針刀松解；整復；小夾板固定
doi：10.3969/j.issn.2095-4174.2015.10.002
【ABSTRACT】Objective：To observe the clinical curative effect of stereoarthrolysis and manipulative restoration with needle knife and small splint fixation in the treatment of knee osteoarthritis.Methods：116 patients （142 knees） with knee osteoarthritis were randomly divided into a treatment group （58 cases with 74 knees） and a control group （58 cases with 68 knees）.Patients in the treatment group were treated by stereoarthrolysis and manipulative restoration with needle knife and small splint fixation，while those in the control group with meloxicam and Xianling gubao Capsule （仙靈骨葆膠囊）.Unilateral knee being treated once in the treatment group was one course，while two weeks in the control group was one course.After a course of treatment，the efficacy was evaluated and the scores of the two groups were analyzed by VAS （visual analogue scales） and Lysholm knee scores.Results：Disarticulation happened in 3 cases in the treatment group （4 knees），while in 2 cases in the control group （2 knees）.In the treatment group，32 knees were cured，20 knees were markedly improved，3 knees were effective，and 15 knees were invalid，the total effective rate being 95.71%；while in the control group，8 knees were cured，13 knees were markedly improved，19 knees were effective，and 26 knees were invalid，the total effective rate being 60.61%.The difference between the two groups was statistically significant （P < 0.05）.After treatment，VAS score and Lysholm score of the two groups were improved （P < 0.05），the treatment group being better than the control group （P < 0.05）.Conclusion：Stereoarthrolysis and restoration with needle knife and manipulative small splint fixation have a better clinical effect on the treatment of knee osteoarthritis.
【Keywords】osteoarthritis，knee；stereoarthrolysis with needle knife；restoration；small splint fixation
膝骨關節炎（keen osteoarthritis，KOA）是由于多種原發性或繼發性的疾病導致的以膝關節的軟骨變性、結構性損害、骨質增生為特征的慢性骨關節病，已經成為中老年人主要的致殘原因，其發病率隨著人群年齡的增大而增加，臨床表現為膝關節疼痛、關節反復積液腫脹、關節畸形、膝關節功能活動障礙等[1]。臨床治療目的是減輕或消除疼痛，矯正或減緩關節畸形，改善和恢復關節生理功能，提高患者生活質量。筆者在KOA臨床治療中，通過針刀對膝關節周圍軟組織進行剝離、松解，配合手法整復及小夾板固定調整和恢復關節面及軟組織應力平衡為目標的治療，取得了較好療效，經與采用中西藥口服治療者比較，效果滿意，現總結報告如下。
1 臨床資料
1.1 一般資料 選取2012年6月至2014年6月在本院就診的KOA患者116例（142膝），按照就診時的門診及住院號末位奇偶數的順序分為治療組58例（74膝）和對照組58例（68膝）。治療組男26例，女32例；年齡47～76歲，平均（57.6±8.7）歲；病程最短1個月，最長12年，平均（2.9±2.5）年。對照組男25例，女33例；年齡46～78歲，平均（57.4±9.0）歲；病程最短2個月，最長12年，平均（2.7±2.3）年。臨床癥狀表現為單側或雙側膝關節疼痛，關節腫大或積液，膝關節晨僵、站立及行走無力，不能完全伸直或下蹲困難，關節活動度范圍減小等癥狀?；颊咧委熐跋リP節X線片可見髕骨上下緣骨質增生，髕骨移位，關節間隙狹窄，關節邊緣及髁間嵴骨質增生，軟骨下骨板致密或可見小囊性變。兩組患者在性別、年齡、病程等方面比較，差異無統計學意義（P > 0.05），具有可比性。
1.2 診斷標準 參照《實用骨科學》中的骨關節炎診斷標準[2]。①近1個月內經常反復的膝關節疼痛；②活動時有骨摩擦音（感）；③膝關節X線檢查見非對稱關節間隙狹窄，關節邊緣骨質增生，軟骨下骨硬化和/或囊性變；④年齡 > 40歲。
1.3 納入標準 ①符合上述診斷標準；②簽署針刀治療知情同意書；③患者依從性好，能夠積極配合治療。
1.4 排除標準 ①強直性脊柱炎、類風濕關節炎等病癥引起的膝關節病變者；②合并有心腦血管病和造血系統疾病者。
1.5 脫落標準 ①自行退出者；②未按研究方案規定治療者。
2 方 法
2.1 治療方法
2.1.1 治療組 采用針刀松解治療后行手法整復及小夾板固定治療。①針刀松解治療：囑患者取仰臥位，暴露膝關節，N下墊枕，使關節呈屈曲位，分析引起膝關節疼痛及功能障礙畸形的原因，尋找膝關節周圍的肌腱攣縮點、韌帶高應力點和神經卡壓點，選擇性地以龍膽紫標記定點，局部常規消毒，標記點處以0.5%利多卡因局部浸潤麻醉，選用一次性無菌1 mm×50 mm型號針刀，按針刀閉合性手術的操作規程[3]在各標記點施術，伴有關節積液者，可與髕骨外上緣先進行穿刺抽取膝關節積液，在股四頭肌腱下緣，刀口線和股四頭肌纖維平行，針體垂直于皮面刺入達骨面，行縱行疏通，橫行剝離。在髕骨尖、底部及髕骨內外側緣標記點處，刀口線垂直于髕周切線位，針體與髕骨處平面呈45°角刺入達髕骨周緣骨面，行切開剝離2～3刀。在膝關節內、外側副帶壓痛點施術，刀口線與下肢縱軸方向一致，針體與皮面垂直刺入達骨面，調轉刀口線90°，行切開剝離1～2刀。在髕下脂肪墊處施術，刀口線與下肢縱軸方向一致，針體與皮面呈45°角刺入髕韌帶與髕下脂肪墊處，行通透剝離，然后調轉刀口線90°，達髕骨關節面，行切開剝離，松解髕下脂肪墊與髕骨尖部的粘連。其余的各點依次操作，將粘連攣縮及變性的軟組織剝離松解，對兩側發病的患者，按病情程度，先選擇癥狀較重的一側治療，1周后治療另一側。②膝關節整復治療：針刀松解后，囑助手右手握住踝關節，另一手托住患側腿肚，用力行牽引膝關節3 min后，術者手握患側髕骨，將髕骨向上下左右側推扳，以解除內側支持帶、N斜韌帶的攣縮及髕骨相連部位的粘連，被動屈髖屈膝，應用內外牽拉旋膝法，膝關節牽引法，脛骨內、外側髁行頂折等手法，以改善髕股關節粘連，增加髕骨的活動幅度，糾正和改善膝關節的內外翻畸形。手法整復治療后，以小夾板及繃帶固定膝關節，每天調整小夾板松緊度，并囑患者在床上做踝關節的背伸和跖屈，加強股四頭肌鍛煉。1周后拆除小夾板，繼續采用股四頭肌等張收縮運動，進行肌力訓練。
以上針刀松解與膝關節整復治療，單側膝關節針刀松解整復治療1次為1個療程，待膝關節小夾板拆除，下地行走3 d后進行療效評定。
2.1.2 對照組 給予美洛昔康片（北京紫光制藥有限公司生產，國藥準字H20010719），每次7.5 mg，每日2次，口服；同時給予仙靈骨葆膠囊（貴州同濟堂制藥有限公司，國藥準字Z20025337），每次1.5 g，每日2次，口服。2周為1個療程，1個療程后進行療效評定。
2.2 療效評定標準 參照國家中醫藥管理局醫政司2010年頒布的《22個專業95個病種中醫診療方案》[4]擬定。臨床治愈：膝痛、腫脹完全消失，行走及上下樓梯無不適感。顯效：休息時無膝痛，無腫脹，偶有活動時疼痛，不影響工作和生活。有效：膝關節疼痛時發時止，行走時有輕度疼痛，關節活動稍受限。無效：膝痛、腫脹，活動時無明顯改善。
2.3 觀察指標 采用視覺模擬評分法（VAS）對患者疼痛程度計分，無疼痛計為0分，主觀感覺認為最劇烈的疼痛則為10分[5]。采用Lysholm膝關節評分標準對患者膝關節功能進行評估，包括跛行5分、拄拐5分、絞鎖15分、不穩定25分、疼痛25分、腫脹10分、上樓梯10分和下蹲5分共8項指標，滿分為100分，> 84分為正常，65～84分為尚可，< 65分為差[6]。
2.4 統計學方法 采用SPSS 13.0軟件進行統計分析。計量資料以表示，采用t檢驗；計數資料采用χ2檢驗。以P < 0.05為差異有統計學意義。
3 結 果
治療組脫落3例（4膝），對照組脫落2例（2膝），兩組脫落病例比較，差異無統計學意義（P > 0.05），符合臨床研究標準。
3.1 兩組臨床療效比較 治療組總有效率優于對照組，兩組比較，差異有統計學意義（P < 0.05）。見表1。
3.2 兩組治療前后VAS評分和Lysholm評分比較 治療后，兩組VAS評分和Lysholm評分較治療前均有改善（P < 0.05）；且治療組效果優于對照組（P < 0.05）。見表2。
4 討 論
KOA屬中醫學“膝痹病”“骨痹病”范疇，多發于老年人，年老體衰，肝腎虧虛，筋骨失養，氣血失調，加之感受風寒濕邪、各種急慢性損傷，瘀血、寒濕阻絡，筋脈痹阻、寒濕瘀血流注關節所致?，F代醫學病因尚不明確，一般認為原發性KOA與遺傳和體質因素有一定關系，繼發性KOA可繼發于關節的創傷、炎癥、慢性反復的積累性勞損等多種因素。
膝關節是人體關節中關節面最大、構造最復雜、以穩定性為主兼具靈活性的關節，關節組成及結構較為復雜。膝關節韌帶和膝部肌肉豐富，所受的應力大，結構穩定而又靈活，膝關節在其基本結構或輔助結構上都有著特殊的解剖及生物力學特性，其結構和功能決定了其力學特性，而力學特性也影響著關節的結構和功能，使其發生適應性改變[7]。膝關節的支持結構和穩定由2個部分組成：一是由骨骼、半月板、韌帶及關節囊組成的靜力穩定結構；二是由肌肉及肌腱組成的動力性穩定結構。膝關節的動力或靜力穩定因素一旦失去作用，就會引起不同程度的不穩定，形成結構性的異常。多種積累性致病因素作用于膝部，可引起膝關節部位的肌腱韌帶等軟組織粘連、攣縮、瘢痕和堵塞，導致膝關節內部力學平衡失調，可直接影響膝關節的穩定，膝關節失穩又造成關節面應力分布異常，膝關節冠狀面上的壓應力分布異常，發生生物力學軸線改變時，也使股骨髁和脛骨平臺之間壓應力產生偏移，繼而出現以單側間隙狹窄為主的一系列退行性改變[8]。
本研究采用針刀松解術配合手法整復及膝關節小夾板固定對KOA進行治療，針刀松解作為一種閉合性微創治療，通過對病變膝關節的關節囊、滑囊、肌腱、韌帶、筋膜等軟組織的瘢痕、粘連、攣縮進行疏通剝離，解除關節內異常應力，降低局部疼痛部位的高張力狀態，改變關節內及周圍組織應力的分布，恢復力學平衡和膝關節的穩定，對減輕患者疼痛，減緩和治療患者關節畸形，改善關節功能等方面具有其他療法不可比擬的優勢[9]。膝關節的手法整復治療，可伸張滑膜皺襞和前后交叉韌帶，使松弛的韌帶皺縮緊張，緩解關節囊攣縮，降低關節內的壓力，擴大膝關節間隙，矯正膝內翻或外翻畸形，平衡各關節面的負荷使維系膝關節穩定的韌帶恢復平衡。小夾板外固定是一種以制動達到動力平衡的固定方法，小夾板外固定后也不會妨礙肌肉的縱向收縮運動。根據肢體運動學特點，通過適當的牽引力和反牽引力，制動和解除肌肉痙攣等作用，使髕骨的移位得到矯正，重新恢復膝關節的動力平衡。髕股區是KOA發病過程中最容易發生病變的部位，其次是膝關節內側和脛骨髁間隆突區等部位，其與膝部關節周圍肌腱韌帶的應力改變有著因果關系。各種勞損因素引起膝周圍肌腱韌帶的力學平衡紊亂，使下肢力線改變，關節穩定性異常、關節負重增加或應力減退等生物力學的改變導致KOA的發生和發展[10]。髕骨是伸膝裝置中力的支點，由不同的關節面與股骨髕面相接，使伸膝裝置能有效地發揮作用。KOA髕股關節的病變較多，常見臨床表現有髕股關節間隙變窄，髕骨活動幅度變小，髕骨有脫位傾向及髕骨脫位移位等。本研究通過針刀對攣縮粘連的髕股關節、脛股關節肌腱、筋膜的松解，有效改善髕骨的活動度，矯正髕骨的移位和異常的運動軌跡，增加伸膝時的力學效應，恢復髕股關節力平衡傳導，改善髕股關節的功能。
針刀醫學理論認為，KOA發病原因是由于膝關節內部的力平衡失調所致，膝關節內外軟組織的拉應力和壓應力異常不平衡，使關節邊緣形成高應力點，導致骨刺的產生。針刀松解膝關節囊和韌帶的攣縮，緩解肌肉的痙攣，對阻斷本病病理機制有重要作用。針刀治療松解粘連，減輕關節內壓力及骨內壓，改善膝關節周圍血液循環，促進軟骨的新陳代謝[11]。針刀松解能有效松解膝關節周圍粘連、瘢痕和攣縮的肌肉、肌腱和韌帶，從而恢復肌肉的力量，肌腱和韌帶的延展性，調整關節的力學平衡，恢復關節的穩定度，改善關節軟骨的營養，起到保護關節的作用[12-13]。教會患者進行長期有效的股四頭肌等長收縮鍛煉，可增強膝關節肌力，尤其是伸肌群的力量，有助于穩定膝關節，對于療效的維持和預后具有重要的意義[14]。
本研結果表明，針刀松解配合手法整復及小夾板固定治療KOA，通過針刀對粘連組織進行松解和剝離，可有效解除膝關節軟組織異常的高張力，改善膝關節周圍肌腱張力及關節囊及韌帶粘連和攣縮，配合整復及小夾板固定治療可調整關節面及關節內軟組織的力學平衡，從而恢復了膝關節的動態平衡，提高關節活動度，對減輕或消除膝關節疼痛，改善關節功能，改善患者生活質量，具有積極的臨床意義。
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