【目的】以往三角韧带相关生物力学研究均为尸体及静态、准动态环境下进行,无法反映其在活体生理运动状态下的真实生物力学行为,本研究通过分析深层三角韧带在活体步态周期中的长度及紧张度变化,间接反映其在步态过程中的对踝关节稳定性的维持情况。 【方法】选取一名健康青年男性受试者,通过病史采集、体格检查及影像摄片排除畸形及手术病史,受试者在中立位非负重状态下行右下肢行薄层CT平扫,将所有CT数据
【目的】以往三角韧带相关生物力学研究均为尸体及静态、准动态环境下进行,无法反映其在活体生理运动状态下的真实生物力学行为,本研究通过分析深层三角韧带在活体步态周期中的长度及紧张度变化,间接反映其在步态过程中的对踝关节稳定性的维持情况。
【方法】选取一名健康青年男性受试者,通过病史采集、体格检查及影像摄片排除畸形及手术病史,受试者在中立位非负重状态下行右下肢行薄层CT平扫,将所有CT数据导入Mimics 10.1软件中,通过软件自动轮廓识别建立右侧胫骨及距骨的几何三维模型。C形臂全程透视受试者右踝关节的一个完整步态周期,从中选取9帧图像代表步态周期的关键点。第1-4帧为步态触地相,第5-7帧为步态摆动相,第8-9帧为步态推离相。通过三维-二维透视匹配技术获得胫距关节在步态周期中的三维六自由度运动参数。通过前期解剖实验所确定的三角韧带精确起止点在胫骨及距骨三维模型中标记出深层三角韧带起止点。软件自动计算深层三角韧带在步态周期中的长度变化,确定各纤维束在步态周期过程中的紧张范围。
【结果】深层三角韧带在触地相过程中韧带长度逐渐减小,在站立相过程中韧带长度逐步恢复,在推离相过程中韧带长度达到最大。触地相早期(第1帧:足跟触地并未负重状态),胫距前韧带及胫距后韧带深面(外侧面)前界发生紧张;在触地相中后期(第2-4帧:足跟触地负重至全足触地)及站立相早中期(第5-6帧:全足触地至对侧足跟着地)过程中,全部深层三角韧带处于松弛状态;在步态站立相晚期(第7帧:对侧全足着地)及推离相(第8-9帧:足跟离地前足负重)过程中,深层三角韧带全部处于紧张状态。
【结论】在活体步态周期过程中,深层三角韧带主要在步态站立相晚期及推离相过程中发生紧张;在步态触地相早期为胫距前韧带深层紧张;而在步态触地相中晚期及站立相早中期过程中,深层三角韧带均处于松弛状态。
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