膝關節韌帶損傷生物力學

膝關節的運動傷害相當常見，而維持關節穩定的四條韌帶：前交叉韌帶、後交叉韌帶、內側副韌帶以及外側副韌帶均是運動員常見的韌帶傷害。膝關節韌帶扭傷通常是因為受到膝內翻性應力、外翻性應力或扭轉所造成韌帶些微撕裂甚至斷裂的現象。

近年來，後交叉韌帶的傷害已逐漸備受重視，然而卻少有文獻探討後交叉韌帶合併關節後側方結構損傷的病例。而Apsing等學者利用人體膝關節大體比較後交叉韌帶重建以及後交叉韌帶合併關節後側方結構重建對於關節鬆弛度的影響。其研究結果顯示，當後交叉韌帶切除後，膝關節於0～100°彎曲時會產生過度的後向鬆弛位移2～9mm；即當後交叉韌帶切除後的脛骨後移量會增加至10 ～26mm間。而單股或雙股的後交叉韌帶重建均能使膝關節的後向鬆弛度接近正常值，當膝全伸展時，雙股重建的膝關節有較佳的表現。當後交叉韌帶切除後對於脛骨外轉的影響不明顯，而在進行單股或雙股重建後予以切除關節後側方結構則不會減少膝關節的後向鬆弛度。而後交叉韌帶重建後對於病理上的內翻鬆弛並無顯著影響，然而關節後側方結構重建卻可將膝內翻鬆弛恢復至正常。後交叉韌帶合併關節後側方結構重建可恢復傷後不同的鬆弛度，而套用雙股進行後交叉韌帶重建則僅有小部份影響。

根據文獻報導，慢性前交叉韌帶缺損的患者有80%的比例產生軟骨退化的跡象。前交叉韌帶重建於臨床上已屬於相當成熟的技術，且已被證實可有效減少膝關節前方鬆弛的現象，然而有長期追蹤報導卻指出在接受重建以及保守療法的患者於軟骨退化發生率上相當接近。因此，Li等利用大體以及活體觀察前交叉韌帶缺損對於膝關節6個自由度的運動學變化，同時觀察在運動學改變的情況下對於脛股骨接觸的影響。於模擬特定肌肉載重的大體測試指出，前交叉韌帶缺損的膝關節不僅增加脛骨前向的鬆弛度，亦會使脛骨內移量增加。在活體方面，專家觀察到與大體測試近似的結果，且隨著膝關節彎曲有增加的趨勢。此外，當脛骨內移量增加時會使內側股骨髁與脛骨的接觸偏向脛骨脊的位置，此位置與前交叉韌帶缺損患者被觀察到產生退化性關節炎的位置一致。因此，當前交叉韌帶缺損的患者接受重建術時必須要使脛股骨的接觸位置恢復正常，可降低術後軟骨退化的風險。

Andriacchi等人則假設前交叉韌帶受傷所引起的軟骨磨耗與步態的生物力學變化有關，因此以8位單側前交叉韌帶缺損的男性為受測者觀察其脛股骨運動。研究結果顯示，脛骨的內轉量與脛骨外側軟骨的磨耗有顯著的關係。當脛骨內轉的偏移量增加時會使脛股骨讓原本脛骨平台外側的接觸點偏向後方，而脛骨內側的接觸點則處於中間或前方。這些改變可能使部份原本低承載區域的軟骨承重，進而使軟骨產生磨耗。因此，如何讓前交叉韌帶缺損患者於轉動運動機制恢復至正常是減少繼發性退化性膝關節炎重要的因素之一。

Shelburne等人則探討脛骨平台的後側坡度與前交叉韌帶受力間的影響。有研究指出當脛股骨接觸產生一極大的壓力時，脛骨平台的後側坡度會使前交叉韌帶產生非接觸的傷害。研究結果顯示，當前交叉韌帶的受力無論增加或是減少，都與脛骨後側坡度的變化有關。當脛骨前移量增加3 mm時，脛骨後側坡度會增加5°。因此，當施行脛骨切除術時，即使僅有少量增加脛骨後側坡度，亦會使脛骨前移量以及前交叉韌帶受力於日常生活中增加。

膝關節韌帶損傷生物力學

擴展閱讀

相關詞條

熱門詞條