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第一章肘关节外侧副韧带复合体的解剖研究目的:通过解剖观察肘关节外侧副韧带复合体的组成,为肘关节外侧副韧带损伤的修复重建提供解剖学基础。方法:取15例福尔马林溶液防腐保存的成人肘关节标本,精细解剖出肘关节外侧副韧带复合体,并观察各组成韧带的起止点及毗邻关系并对外侧尺副韧带进行测量。采用游标卡尺测量外侧尺副韧带的长度、宽度,并测量在肘关节伸直位时外侧尺副韧带与肱骨长轴的夹角。每组数据测量重复3次,并记录测量的平均值。结果:外侧副韧带复合体由桡侧副韧带,环状韧带和外侧尺副韧带所组成,相互间的界限并不清晰;在肘关节屈伸活动过程中,外侧尺副韧带长度随着屈伸活动而变化,不是等长。在肘关节屈曲0°、30°、60°、90°时,外侧尺副韧带前缘的长度分别为(35.1±3.3)mm、(32.4±3.1)mm、(33.9±3.4)mm、(33.1±2.9)mm;后缘长度分别为(28.6±2.7)mm、(33.8±3.5)mm、(33.1±3.0)mm、(33.4±3.3)mm;LUCL起点的宽度为(4.2±0.4)mm、(4.2±0.3)mm、(4.0±0.3)mm、(3.9±0.3)mm;LUCL止点的宽度为(8.3±0.4)mm、(8.3±0.3)mm、(8.2±0.3)mm、(8.2±0.4)mm;在肘关节伸直位时,外侧尺副韧带与肱骨长轴的角度平均为23±1.9°。结论:肘关节外侧副韧带构型存在变异,外侧尺副韧带的长度随着肘关节屈曲角度而变化,屈伸活动过程中不是等长的。第二章磁共振成像(MRI)上不同角度斜冠状位对肘关节外侧副韧带显示效果的比较目的:比较MRI不同倾斜角度斜冠状位上肘关节外侧尺副韧带、桡侧副韧带的显示效果,寻找最佳显示截面,为临床更好地评价外侧副韧带提供依据。方法:对16名健康志愿者进行肘关节磁共振检查,男11例,女5例;年龄19~43岁,平均29.8岁;右侧13例,左侧3例;经肘关节X线检查均未发现骨性结构异常。MRI检查的体位为平卧位,肘关节伸直位并予以固定。采用Siemens公司Avanto 1.5-T超导型MR机,对16位志愿者的肘关节进行磁共振扫描,在与肱骨长轴角度为0°、10°、23°、30°的斜冠状面上进行扫描。由2位医师采用5分制法,分别对各倾斜角度斜冠状面上的外侧副韧带的显示质量进行评分,比较不同角度斜冠状面上各韧带的显示效果。结果:不同倾斜角度斜冠状位比较,在23°斜冠状位上看到完整的外侧尺副韧带的韧带全长例数多于其他角度斜冠状位。在23°斜冠状位,两位观察者间的一致性检验相关性较好。大部分志愿者的肘关节磁共振成像显示,在不同角度斜冠状位上桡侧副韧带在至少一个层面显示韧带全长及起止点。结论:MRI评价肘关节外侧副韧带时,23°斜冠状位上外侧尺副韧带的显示效果优于其他角度斜冠状位;不同倾斜角度的斜冠状位,至少一个层面能显示桡侧副韧带。第三章肘关节三维有限元模型的建立目的:建立包含肱骨下端、桡骨上段、尺骨上段、关节软骨及内、外侧副韧带的肘关节三维有限元模型,并验证模型的有效性,为进一步研究肘关节外侧副韧带提供研究模型。方法:对一位健康成年男性进行肘关节CT扫描,将所获得的数据导入MIMICS 16.0重建包含肱骨下端、桡骨上段、尺骨上段、关节软骨及内、外侧副韧带的肘关节三维几何模型。使用有限元前处理软件对肘关节模型进行表面平滑处理、精简网格和节点数量、重新划分表面网格等。使用有限元分析软件对重建的肘关节有限元模型进行分析,模拟肘关节桡侧副韧带(RCL)、外侧尺副韧带(LUCL)、环状韧带(AL)完整情况下的肘关节受力情况,分析计算肘关节的生物力学特性,并将结果和以往发表的文献及生物力学实验进行对比,验证肘关节有限元模型的有效性。结果:利用MIMICS软件和有限元分析软件顺利地建立了包含肱骨下端、桡骨上段、尺骨上段、关节软骨及内、外侧副韧带的肘关节三维有限元模型。通过与文献中实验数据及生物力学实验进行对照,验证肘关节有限元模型的有效性。结论:本研究建立的肘关节三维有限元模型能够有效模拟肘关节的生物力学特性。第四章肘关节桡侧副韧带、外侧尺副韧带、环状韧带损伤的有限元分析目的:运用有限元分析方法研究肘关节桡侧副韧带、外侧尺副韧带、环状韧带损伤对肘关节后外侧旋转稳定性的影响。方法:以建立的肘关节三维有限元模型为基础,模拟建立肘关节外侧副韧带正常及损伤模型,并分为8组:韧带完整,LUCL断裂,RCL断裂,AL断裂,LUCL+RCL断裂,LUCL+AL断裂,RCL+AL断裂,LUCL+RCL+AL断裂;分别予以轴压及外旋、外翻载荷,运用有限元分析方法模拟运算各模型在肘关节屈曲45°时各韧带的应力、桡骨头位移及尺骨鹰嘴关节面的应变情况,将各组模型计算得到的结果进行比较。结果:肘关节在屈曲45°时,在RCL+AL断裂、LUCL完整的情况下,LUCL应力增加较明显,相对正常肘关节的应力增幅约101%;而在LUCL+AL断裂、RCL完整情况下,RCL应力相对正常肘关节的应力增幅约42%;在LUCL+RCL断裂、AL完整的情况下,AL应力相对正常肘关节的应力增幅约45%;在仅AL韧带断裂情况下,对各韧带的应力及尺骨鹰嘴关节面应力、桡骨头位移的变化影响很小;在LUCL+RCL+AL同时断裂时,尺骨鹰嘴关节面应力最大约475MPa;在LUCL+RCL+AL同时断裂时桡骨头位移最大,其位移大约15.1mm。结论:RCL、LUCL对肘关节后外侧旋转的稳定性起着重要的作用,尤其LUCL对抗外旋,外翻作用较大;LCLC作为一个整体维持肘关节后外侧旋转的稳定性;第五章肘关节2种外侧副韧带重建方式的有限元分析目的:运用有限元分析方法研究Docking重建技术、Yoke重建技术重建外侧副韧带后肘关节的生物力学特性,并进行比较。方法:运用所建立的人肘关节三维有限元模型,模拟建立Docking重建技术、Yoke重建技术的韧带重建模型,分别予以轴压、外旋、外翻载荷,运用有限元分析方法模拟运算各模型在肘关节屈曲45°时重建韧带的应力、桡骨头位移及尺骨鹰嘴关节面的应变情况,并对结果进行比较。结果:在肘关节屈曲45°位时,对比docking、yoke技术重建韧带后肘关节各结构受力情况,可以发现docking技术重建的韧带受到的结构应力比yoke技术的大,且docking技术重建韧带后桡骨头的位移也比yoke手术的大,约增加23%;结论:从力学分析上,yoke技术重建的韧带所受应力比docking技术的小,哪种韧带重建技术效果更好,还需要进一步的临床研究;