近日，内蒙古自治区人民医院徐永胜教授团队联合北京航空航天大学机械工程及自动化学院王君臣副教授团队，在国际知名期刊《生物工程与生物技术前沿》（Frontiers in Bioengineering and Biotechnology）发表了“外侧半月板后根撕裂及其修复对膝关节内旋、前移稳定性的影响——一项生物力学运动学尸体研究”（The Effects of Lateral Meniscus Posterior Root Tear and its Repair on Knee Stability of Internal Rotation and Forward Shift: A Biomechanical Kinematics Cadaver Study）的最新成果。
该研究得到了国家自然科学基金地区科学基金“膝关节外侧半月板后根部损伤的临床和生物力学研究”、“膝关节后交叉韧带重建的生物力学特性研究及增强现实手术导航”项目、国家自然科学基金面上基金“膝关节骨性关节炎保膝手术治疗的人体运动生物力学研究”项目、北京市自然科学基金—海淀原始创新联合基金资助项目“基于智能手术环境建模与主从柔顺控制的骨科机器人安全切削”的支持。
生物力学运动学实验测试平台
膝关节外侧半月板后根撕裂（Lateral meniscal posterior root tear，LMPRT）是指距离半月板根部胫骨附着点1厘米以内的撕裂或撕脱伤，LMPRT的发生与运动损伤和创伤密切相关，在临床工作遇到的前交叉韧带（Anterior cruciate ligament，ACL）损伤的患者中，伴随发生率可高达7%—14%。半月板后根（Meniscal posterior root，MPR）在转化负荷和维持膝关节稳定方面起着极其重要的作用。
生物力学运动学测试
科研团队围绕LMPRT的生物力学运动学变化开展了深入系统的研究，取得了创新性成果。利用数字测角仪、膝关节标本固定器、机器人手臂和六维自由度力学传感器共同搭建的实验测试平台，模拟测试了在不同膝关节屈曲角度下、不同工况条件下（完整、离断、修复）的LMPRT在膝关节中立位、外翻位时的内旋、前移稳定性。研究发现，当屈膝范围为30度至90度时，LMPRT可以导致显著的内旋、前移不稳定，在测试中ACL因外翻牵拉而绷紧时，LMPRT亦可导致显著的内旋不稳定；当屈膝范围为60度至90度时，LMPRT所贡献的膝关节稳定性不能被ACL所完全取代；LMPRT修复后可提高屈膝30度时的内旋、前移稳定性，恢复屈膝60度至90度时的内旋稳定性和屈膝60度时的前移稳定性。这一研究结果表明LMPRT和ACL同样都是膝关节运动中的重要稳定器之一，随着屈膝角度的增加，LMPRT逐渐取代ACL，成为防止过度内旋、前移的主要稳定器；LMPRT手术修复后可在大多数情况下完全恢复膝关节稳定性。该研究明确了LMPRT在维持膝关节稳定性中不可替代的重要作用，为LMPRT修复手术的必要性提供了生物力学运动学依据，对临床工作具有重要的指导意义。
论文链接：https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fbioe.2021.792894/full
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