利用3D重建技术分析体内内侧髌股韧带重建术后长度变化

【摘要】内侧髌股复合体包括内侧髌股韧带（MPFL）、内侧髌胫韧带和股内侧肌，它是髌股关节的主要被动稳定系统，髌骨脱位后主要是髌股复合体发生了病理解剖学变化。近来，生物力学研究表明MPFL在防止髌骨外侧脱位过程中起主要的约束作用，修复或重建MPFL对维持正常的髌骨轨迹具有重要的意义。MPFL提供了约60%的限制力，在膝关节屈曲早期维持髌骨正常轨迹，膝关节屈曲0°至60°时内侧髌股韧带张力最大，韧带长度变化较小近似等长运动模式。当屈膝角度超过60°时，内侧髌股韧带松弛，而股骨滑车可限制髌骨向外侧脱位。95-100%的髌骨脱位患者均发生了MPFL的断裂，因此MPFL的修复或重建已经成为治疗髌骨外侧脱位的首要选择。MPFL重建的关键是实现MPFL的等长运动，否则会导致髌骨轨迹异常，进而引起髌股关节疼痛、髌股关节炎、膝关节屈曲受限及髌骨复发脱位。内侧髌股韧带的等长重建主要受其重建点的影响，但对于重建点精确位置的选择仍无统一定论。以往研究通过离体标本模拟了髌股韧带运动长度变化，但离体研究忽略了活体内韧带与膝关节周围软组织的相互作用，因此不能完全真实模拟韧带在活体内的运动。本研究的目的是应用3D技术模拟活体条件下膝关节运动过程中MPFL长度变化，探讨不同韧带固定点重建对MPFL长度变化的影响，选择韧带的理想固定位置。材料与方法：选择12名健康男性志愿者（22岁-26岁，平均24.1岁）的右膝关节，这些志愿者均无膝关节韧带外伤史、先天性疾病病史及膝关节骨性关节炎等相关症状及病史。利用水平开放式MR，与屈曲0°、10°、20°、30°、40°、50°、60°位置对膝关节进行扫描（扫描厚度1mm）。MR影像截取正位、侧位及水平位，然后将影像学资料应用3D重建方法建立3D膝关节模型。在3D模型上，设定内侧髌股韧带的起点：内收肌结节（D）、股骨内上髁（E）、股骨内上髁后5mm（F）、股骨髁间窝顶部向内髁投射点（G）、内收肌结节下10mm（H）、内收肌结节与内上髁连线中点（I）；髌骨侧止点：髌骨内侧面做3个等距点，上极顶点（A）、中点（B）、下极顶点（C）。将起点与止点连接，以最短距离绕过骨表面构建虚拟韧带，并测量其在不同屈膝角度时的长度变化。所得数据均表示为平均值±标准偏差，所有屈曲角度下的韧带长度变化记录均用单因素方差分析检验进行统计学分析，而两组间比较采用LSD检验分析。统计分析采用SPSS19.0，P<0.05认为有统计学意义。结果：AH长度变化在所有韧带中最小，但AH与AI、BI、CI、BH、CH、BG、CG、AG、AF、BF、CF的长度变化无统计学差异（p>0.05）。在膝关节0°-60°屈曲范围内，AI、BI、CI和BG、CG、AH、BH长度无明显变化（p>0.05）。AG在屈曲10°时长度轻微增加（p>0.05），10°-60°之间长度显著降低（p<0.05）。CH长度在屈曲20°轻微减低（p>0.05），在20°和60°之间长度显著增加（p=0.040）。结论：选择G、H、I为固定点时，韧带更接近于等长运动，重建MPFL的等长性主要依赖于股骨止点的位置，而与髌骨固定点的相关性差。内收肌结节（D）、股骨内上髁（E）、股骨内上髁后5mm（F）均不是理想固定位置，股骨髁间窝顶部向内髁投射点（G）、内收肌结节下10mm（H）、内收肌结节与内上髁连线中点（I）是理想的固定位置。我们认为，重建术中将股骨止点定位于这个三角区域中，将提供相对的等长重建。对于微创MPFL重建术中的股骨侧止点固定精确定位，参照这三个点可以更好的确定重建位置。但如果选择髌骨上极重建技术进行重建时，应避免选择股骨髁间窝顶部向内髁投射点（G）。对于重建韧带时的膝关节屈曲角度在0°-60°范围内都是可以接受的。
【作者】赵耀；
【导师】刘建国；
【作者基本信息】吉林大学，临床医学，2014，硕士
【关键词】内侧髌股韧带；内侧髌股韧带重建术；三维模型；长度变化；

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