Lực in situ trong dây chằng chéo trước và các bó của nó dưới tác dụng của tải trọng tibi trước

Journal of Orthopaedic Research - Tập 15 Số 2 - Trang 285-293 - 1997
Masataka Sakane1, Ross J. Fox, S L Woo, G A Livesay, Guoan Li, Freddie H. Fu
1Department of Orthopaedic Surgery, University of Pittsburgh, PA 15213, USA

Tóm tắt

Đánh giá tóm tắtDây chằng chéo trước có một cấu trúc sợi phức tạp và không được coi là một cấu trúc đồng nhất. Các phương pháp tái tạo dây chằng chéo trước hiện nay thành công trong việc ổn định khớp gối, nhưng không phục hồi hoàn toàn động học của khớp gối bình thường cũng như không tái tạo được chức năng bình thường của dây chằng. Để cải thiện kết quả của việc tái tạo, có thể cần phải tái tạo chức năng phức tạp của dây chằng chéo trước nguyên vẹn trong mảnh ghép thay thế. Chúng tôi đã khảo sát lực in situ trong chín dây chằng chéo trước lấy từ người cũng như phân phối lực giữa các bó trước trong và bó sau ngoài của dây chằng dưới tác dụng của tải trọng tibi trước từ 22 đến 110 N tại các góc gập khớp gối từ 0 đến 90°. Phân tích được thực hiện bằng cách sử dụng một thiết bị robot kết hợp với một cảm biến lực-mô men đa năng. Lực in situ được xác định mà không cần thiết bị gắn vào dây chằng, trong khi khớp gối được cho phép di chuyển tự do dưới tác dụng của các tải trọng áp dụng. Chúng tôi phát hiện rằng lực in situ trong dây chằng chéo trước dao động từ 12.8 ± 7.3 N dưới tải trọng tibi trước 22 N ở gốc gập 90° đến 110.6 ± 14.8 N dưới tải trọng 110 N tại gốc gập 15°. Cường độ lực in situ trong bó sau ngoài lớn hơn so với bó trước trong tại các góc gập khớp gối từ 0 đến 45°, đạt tối đa 75.2 ± 18.3 N tại 15° gập khớp gối dưới tải trọng tibi trước 110 N. Cường độ lực in situ trong bó sau ngoài bị ảnh hưởng đáng kể bởi góc gập khớp gối và tải trọng tibi trước theo cách tương tự như ở dây chằng chéo trước. Ngược lại, cường độ lực in situ trong bó trước trong vẫn tương đối ổn định, không thay đổi khi có sự thay đổi góc gập. Có sự khác biệt đáng kể về hướng của lực in situ giữa bó trước trong và bó sau ngoài chỉ được tìm thấy ở các góc gập 0 và 60° và chỉ dưới các tải trọng tibi trước lớn hơn 66 N. Chúng tôi đã chứng minh sự không đồng nhất của dây chằng chéo trước dưới các tải trọng tibi trước không bị ràng buộc. Dữ liệu của chúng tôi cũng gợi ý rằng để mảnh ghép thay thế dây chằng chéo trước tái tạo được lực in situ của dây chằng chéo trước bình thường, các kỹ thuật tái tạo cần xem xét vai trò của bó sau ngoài bên cạnh vai trò của bó trước trong.

Từ khóa


Tài liệu tham khảo

10.1002/jor.1100050208

10.1302/0301-620X.73B2.2005151

Andersson C, 1991, Knee function after surgical or nonsurgical treatment of acute rupture of the anterior cruciate ligament: a randomized study with a long‐term follow‐up period, Clin Orthop, 264, 255, 10.1097/00003086-199103000-00031

10.1115/1.3138594

Beynnon BD, 1991, Transactions of the Combined Meeting of the Orthopaedic Research Societies of U.S.A. Japan, and Canada, 104

10.2106/00004623-198062020-00013

10.1016/0021-9290(80)90044-5

10.2106/00004623-198264030-00004

10.1002/jor.1100080205

Cummings JF, 1991, In‐vivo measurement of patellar tendon forces and joint position in the goat model, Trans Orthop Res Soc, 16, 601

10.1177/036354658501300607

10.1177/036354659402200511

10.1016/0021-9290(83)90106-9

Fujie H, 1992, Determination of in‐situ force in the human anterior cruciate ligament: a new methodology, ASME Adv Bioeng, 22, 91

10.1115/1.2895477

10.1115/1.2792266

10.1016/S0021-9290(96)80009-1

10.2106/00004623-198264020-00018

Furman W, 1976, The anterior cruciate ligament: a functional analysis based on postmortem studies, J Bone Joint Surg [Am], 58, 179, 10.2106/00004623-197658020-00003

10.1002/aja.1001840208

10.1097/00003086-197501000-00033

10.1115/1.3138397

GuanY ButlerDL DormerSG FederSM:Anterior cruciate subunit response during anterior drawer pp201–204. SME Summer Biomechanics Symposium Columbus Ohio U.S.A. June 16–19 1991

10.1016/0021-9290(95)80011-5

HollisJM:Development and application of a method for determining the in‐situ forces in anterior cruciate ligament bundle[Doctoral thesis]. San Diego University of California 1988

Hollis JM, 1988, Load determination in ACL fiber bundles under knee loading, Trans Orthop Res Soc, 13, 58

Jasty M, 1982, In vitro ligament forces in the normal knee using buckle transducers, Trans Orthop Res Soc, 7, 241

Johnson RA, 1988, Applied Multivariate Statistical Analysis, 210

10.1002/jor.1100140125

10.1115/1.3138325

10.1115/1.3168361

10.1007/BF02584446

10.1002/jor.1100150218

10.1177/036354659602400416

Markolf KL, 1976, Stiffness and laxity of the knee — the contributions of the supporting structures: a quantitative in vitro study, J Bone Joint Surg [Am], 58, 583, 10.2106/00004623-197658050-00001

Markolf KL, 1978, In‐vivo knee stability: a quantitative assessment using an instrumented clinical testing apparatus, J Bone Joint Surg [Am], 60, 664, 10.2106/00004623-197860050-00014

10.2106/00004623-199072040-00014

10.1002/jor.1100130618

Miyasaka KC, 1991, The incidence of knee ligament injuries in the general population, Am J Knee Surg, 4, 3

10.1177/036354657900700106

10.2106/00004623-199604000-00006

10.1177/036354659101900104

10.2106/00004623-198567020-00012

Radford WJP, 1990, Biomechanics of a double prosthetic ligament in the anterior cruciate deficient knee, J Bone Joint Surg [Br], 72, 1038, 10.1302/0301-620X.72B6.2147184

10.1016/0021-9290(96)00056-5

SAS Institute I, 1989, SAS/STAT User's Guide, version 6

10.1177/036354659502300510

10.1002/jor.1100060418

10.1002/jor.1100110511

Takai S, 1995, Early clinical results of anatomic anterior cruciate ligament double‐bundle reconstruction [Japanese], J Jpn Orthop Assoc, 69, S361

10.1177/036354659602400508

10.1002/jor.1100090408

10.1177/036354659101900303

10.1007/BF01553518

Thông tin
Thông tin xuất bản

Journal of Orthopaedic Research

Tập 15 Số 2

285-293

Thông tin tác giả