人髕腱密度與其生物力學性質的關係

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人髕腱密度與其生物力學性質的關係
作者:夏志林 王欣 方禮明 張樹喜
【關鍵詞】 密度
【摘要】 目的 研究人髕腱密度與其生物力學的關係,尋找能於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於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 ods 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) density of the patellar tendon was determined by measuring its volume and lts No evidence of sex-based differences in any of the mechanical properties of the patellar tendon was mechanical properties of the patellar tendon were significantly correlated to its mass tensile strength were significantly higher for those patellar tendons having a mass density greater than 1.68g/lusion The mass density of the patellar tendon may be considered as an indicator of mechanical properties of the patellar tendon or graft 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
自體髕腱複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,希望找到能於移植前有效評價移植腱質量的客觀變數,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 從國人新鮮屍體中獲取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後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。用遊標卡尺在不同截面測量髕腱的寬和厚,取其均值,並測量髕腱的長,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函式記錄儀(四川儀表製造廠)記錄載荷―變形曲線,並進行分析,得出最大載荷、衰竭應變及彈性模量。