改良线袢法Latarjet术后早期移植骨块微动的生物力学机制:有限元分析

• 作者: 梁新枝 覃其煌 梁达强 邓桢翰 李瑛 丘志河 李盛 吴冰 李皓 柳海峰 陆伟
• 来源期刊: 中国运动医学杂志
• 关键词: 肩关节 线袢固定 骨遮挡手术 有限元分析 外旋 微动 应力分布
• 年，卷（期）: 2021,（5）
• 所属期刊栏目: 基础研究|BASIC RESEARCH
• 页码范围: 372-379
• 页数: 8页
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1000-6710.2021.05.007

摘要

目的:通过肩关节三维模型构建和有限元分析探讨改良线袢法Latarjet术后移植骨块微动的生物力学机制.方法:采集美国虚拟人网站(Visible Hum)的男性人体(亚洲)数据库右肩数据,根据肩关节复发脱位改良线袢法Latarjet手术技术过程构建有限元模型,包含肩胛骨、肱骨、锁骨、移植骨块,模拟肱骨在肩胛骨平面外旋,模拟肱骨头与关节盂相对活动,收集相关应力数据、应力图片和位移图片(以骨块中心为基点,分别设置X-骨块沿肩胛骨左侧滑行方向、Y-骨块向肩胛骨下方滑行方向、Z-骨块向外运动方向),分析肱骨及移植骨块应力变化.结果:1)肱骨外旋并与移植骨块撞击开始后,骨块所承受的撞击应力主要集中在移植骨块与高强线连接处.但随着肱骨的外旋角度增大,应力不再集中在移植骨块与高强线连接处,而表现为上下延展向骨块四周扩布,类似肱骨沿撞击中心的扩散分布.2)随着肱骨的外旋角度增大,移植骨块在被撞击过程中于X、Y、Z方向产生位移.大致可以分为两个阶段:肱骨外旋角度为0°～10.89°时,Z方向位移几乎没有(小于0.2且增值较小),该阶段中移植喙突骨块主要向肩胛骨内、下位移,其X方向位移最大值为2.05 mm,其Y向位移最大值为0.50 mm;当肱骨外旋角度为10.89°～24°时,Z方向的位移不断增加直至2.22 mm,骨块沿X方向增加直至2.89 mm,而骨块沿Y向的位移不再增加,保持在0.40 mm左右.此时移植骨块位移以向外侧翻转为主,附带向X方向的少量滑移.总的来说,3个方向位移距离随外旋过程增大;其位置由稍外于关节盂关节面,逐渐与之持平,最后稍偏内于关节面.结论:改良线袢固定法Latarjet术后早期移植骨块在肩关节外旋过程中产生微动;且肱骨与移植骨块的接触区始终为最大应力区,总体应力沿撞击中心向四周类同心圆样扩散分布,应力大小则呈阶梯状由内到外层层递减,可能与骨块塑形有关.