经典案例
内侧髌股韧带修复技术中动作捕捉的应用
深圳市第二人民医院
动作捕捉、悬臂式掘进机、掘进机位姿检测、截割头路径规划
悬臂式掘进机

髌骨脱位是一种常见的骨科疾病,其主要成因是内侧髌骨复合体发生了病理性变化。内侧髌股复合体是髌股关节的主要被动稳定系统,它包含内侧髌股韧带(MPFL)、内侧髌胫韧带和股内侧肌三个部分。医学研究表明,MPFL在稳定髌骨侧方移位方面起到了决定性作用。因此,修复或重建MPFL对维持髌股关节的正常运动具有重要意义。

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目前使MPFL恢复正常功能的重要手段是肌腱移植重建( Tendon Reconstruction Techniques)。此项技术的可靠性已被证明,能提高髌骨的稳定性和患者生活质量。然而,肌腱移植重建技术需要在膝关节周围提取自体移植物,有额外的并发症风险,可能导致关节运动学和步态模式的改变。而使用缝合带增强技术(Suture Tape Augmentation)并没有这样的问题,只是其可靠性有待验证。

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深圳市第二人民医院的黄勇医生对以上两种技术做了比较研究。试验中选取多个膝关节解剖标本,在每个试验条件下,进行3个完整的伸直和屈曲周期。第一个周期作为预处理,记录下后续周期的平均值进行比较。测量膝关节6个不同屈曲等级:0°、10°、20°、30°、60°和90°,结果参数包括平均接触压力(MP)、峰值接触压力(PP)、接触面积(CA)、髌骨移位(PS)和髌骨倾斜(PT)。

在髌骨移位和髌骨倾斜值的测量中,医院使用了NOKOV光学动作捕捉设备。试验中,股骨水平固定,将胫骨固定在3D支撑臂上,胫骨可自由旋转。反光marker贴在股骨、胫骨与髌骨表面。按3种不同的预负荷(2 N、5 N和10 N)加载股四头肌和髂胫束,测量不同修复技术下的髌骨移位与髌骨倾斜值。下图是用模型做的简单测试。

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得到所有标本的结果参数后,对各标本在不同屈曲角度下进行配对t检验,可确定不同负荷下缝合带增强与肌腱移植重建MPFL之间的差异。

 




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