负荷下生理及病理肘关节生物力学研究
项目介绍
AI项目解读
基本信息
- 批准号:81672231
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:54.0万
- 负责人:
- 依托单位:
- 学科分类:H0609.骨、关节、软组织运动损伤
- 结题年份:2020
- 批准年份:2016
- 项目状态:已结题
- 起止时间:2017-01-01 至2020-12-31
- 项目参与者:陈靖; 周友浪; 孙玉成; 陈炯媛; 赖非斌; 李剑; 穆帅; 顾豪祺;
- 关键词:
项目摘要
Knowledge of elbow biomechanics and functional anatomy of the elbow is very important. Recently, many studies have emphasized the importance of the comprehension of functional anatomy and biomechanics of the elbow and its significant contribution in facilitating good functional outcomes of treatment in the field of elbows disorders. Although the functional anatomy of the elbow joint has been investigated, current information was most based on the cadaveric studies and less information of after load applied can be available. Lateral epicondylitis is a familiar term used to explain the numerous symptoms in the vicinity of the lateral aspect of the elbow. Heterotopic ossification is a known consequence or complication of the management of traumatic elbow injuries, especially intra-articular fractures and fracture-dislocation. However, the etiologies include secondary intra-articular elbow lesion, and ideal treatment remains controversial. We recently found during the elbow flexion, the tension of collateral ligaments increased to some extents, compared with the position of elbow full extension, and changes of the tension of the collateral ligaments showed certain regularity, which suggesting possible to find the ideal ligament reconstruction center. The project intends to in vivo use three-dimensional computed tomography (CT) reconstruction techniques to investigate the biomechanics of the elbow under load applied. We prepare to recruit 12 adult healthy volunteers, and use Mimics software to reconstruct the 3D image. We select two ligament paths consisting of the anterior bundle of the medial collateral ligament (AMCL) and the lateral ulnar collateral ligament (LUCL). The AMCL and LUCL are subdivided into 3 ligaments, respectively. We calculate changes in lengths of these 6 ligaments during elbow flexion-extension and forearm rotation (supination to pronation) with measurement the distance between the ligament footprints. Then import the 3D CT image into magics software and measure the contact area of the radiocarpitellar joint proximal radioulnar joint and ulnohumeral joint using the expansion theory. And we measure the motion of ulnar and radius relative to the humerus using the centroid of the bone and principal inertia axis orientation. In the humerus, we defined the Y-axis as the line parallel to the bone shaft. We defined the Z-axis as the line through the lateral epicondyle on the plane perpendicular to the Y-axis. Finally, we defined the X-axis as the lien perpendicular to the YZ plane. We further investigate the biomechanics changes of the motion of the elbow joint under load applied of the lateral epicondylitis and elbow posttraumatic osteoarthritis. The purpose of this study is to investigate the biomechanics of the normal physiological and pathological state of elbow joint under the load applied in vivo, and to make a systematic exposition of the kinematics characteristics of the joint and collateral ligaments, and to clarify the biomechanics changes of pathological elbow. The project can provide important reference value to the pathological basic research, prevention and treatment to lateral epicondylitis and posttraumatic osteoarthritis, but also for ligament reconstruction surgery, elbow joint prosthesis design and replacement. It can also provide an important theoretical basis on the treatment of the elbow ligament injury, elbow instability and postoperative rehabilitation treatment.
功能解剖和生物力学是关节疾病诊治的基础,也是近年来肘关节外科的研究重点。我们前期研究表明肘关节在屈伸过程中,侧副韧带张力有规律的变化,提示可能找到理想的韧带重建中心。本项目拟对负荷下运动的肘关节进行CT扫描,采用MIMICS软件重建三维图像,测量韧带足迹距离的变化,然后将三维CT图像导入Magics软件,利用“膨胀理论”测量关节接触面积的变化,并通过测量尺桡骨质心位置和主惯量轴方位,研究尺桡骨相对于肱骨空间位移变化;进一步研究肱骨外上髁炎和肘骨性关节炎患者,在外力负荷下肘关节活动的生物力学情况。通过研究负荷下正常及病理状态下的肘关节运动生物力学,系统阐述在实际运动过程中肘关节及侧副韧带运动学变化特点,以及病理肘关节运动力学的改变规律。本项目能为肱骨外上髁炎及骨关节炎的病理基础研究、预防及治疗提供重要的参考价值,还能为韧带重建手术、肘关节假体设计及置换,以及术后的康复治疗提供重要的理论基础。
结项摘要
肘关节极其复杂,在日常生活、以及诸多体育活动中发挥着重要的作用。肘关节组成骨、周围韧带、或者软组织发生病变,引起肘关节疼痛、肘关节不稳定或者活动受限,会影响肘关节正常活动,严重者会导致肘关节活动明显障碍,一些优秀运动员的运动生涯因此而终结。但与肩、腕、膝及髋等其它关节相比,对肘关节研究的深度和广度仍显不足,在我国这方面的研究工作尤其薄弱。临床上我们发现许多肘关节的骨折和韧带损伤情况与患者摔倒时肘关的位置具有相关性,于是我们对于肘关节损伤力学机制的探究,模拟出接近损伤状态下肘关节轴向负荷的模型。受力状态下肘关节会通过旋前旋后来缓冲轴向负荷已到达应力分散的状态进而进一步对周围的稳定结构产生冲击,造成韧带损伤。整个动态过程中韧带变化方面,我们发现肘关节内侧副韧带的前束的内侧及中央部无论是有无负荷状态下在前臂旋前到旋后的变化中明显缩短,而外侧副韧带无论是有无负荷状态下长度基本处于静止状态。这一现象告诉我们前臂旋负荷状态下,内侧副韧带常常容易损伤,这一状态下的受伤提示我们临床医生不能遗漏内侧副韧带的相关检查。关节接触方面,我们发现轴向负荷增加肘关节的肱桡关节接触面积在旋前位为8.6%、旋后位为10.5%。无负荷状态下旋前到旋后位,接触中心向前内侧移动2.4mm,相比旋前无负荷状态下,负荷使得接触中心向桡骨小头的中央移动了1mm. 负荷状态下旋前到旋后位,接触中心向前内侧移动2.4mm。旋前到旋后位增加桡骨小头结节前缘的接触面在无负荷状态下为14%、负荷状态下为8%。。这一现象告诉我们负荷是引起肱桡关节面骨折的重要原因,从旋前到旋后状态下桡骨小头前缘骨折的几率大大增加,这一特性也为肱桡关节假体的设计提供参考。
项目成果
期刊论文数量(4)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Comparison of the biomechanics of radial head prostheses with dynamic loading in the radiocapitellar joint
桡骨头假体在桡骨头关节动态加载下的生物力学比较
- DOI:10.1177/1753193419825526
- 发表时间:2019-02
- 期刊:Journal of Hand Surgery-European Volume
- 影响因子:1.8
- 作者:Sun Yucheng;Adikrishna Arnold;Hong Hanpyo;Tan Jun;Jeon In Ho
- 通讯作者:Jeon In Ho
In vivo changes in length of elbow collateral ligaments during pronation and supination on an outstretched arm
伸直手臂时旋前和旋后肘部副韧带长度的体内变化
- DOI:10.1007/s00276-020-02451-5
- 发表时间:2020-03
- 期刊:Surgical and Radiologic Anatomy
- 影响因子:1.4
- 作者:Yang Wang;Yucheng Sun;Jing Chen;Erica Kholinne;In-Ho Jeon;Jun Tan
- 通讯作者:Jun Tan
Diagnosis of a hamate hook fracture with 3D reconstruction of computed tomography images: A case report and review of literature
利用计算机断层扫描图像 3D 重建诊断钩骨钩骨折:病例报告和文献综述
- DOI:10.3233/xst-190497
- 发表时间:2019-01-01
- 期刊:JOURNAL OF X-RAY SCIENCE AND TECHNOLOGY
- 影响因子:3
- 作者:Li,Shuang;Khan,Alick;Tan,Jun
- 通讯作者:Tan,Jun
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:{{ item.doi || "--"}}
- 发表时间:{{ item.publish_year || "--" }}
- 期刊:{{ item.journal_name }}
- 影响因子:{{ item.factor || "--"}}
- 作者:{{ item.authors }}
- 通讯作者:{{ item.author }}
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:{{ item.authors }}
数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:{{ item.authors }}
数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:{{ item.authors }}
数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:{{ item.authors }}
数据更新时间:{{ patent.updateTime }}
其他文献
聚酯纤维对橡胶改性沥青混凝土性能的影响
- DOI:--
- 发表时间:2021
- 期刊:长沙理工大学学报
- 影响因子:--
- 作者:周志刚;蔡扬发;谭军
- 通讯作者:谭军
赤红壤水库容及其有效性
- DOI:--
- 发表时间:--
- 期刊:热带亚热带土壤科学
- 影响因子:--
- 作者:张秉刚;骆伯胜;谭军;钟继洪;郭庆荣;黄湘兰
- 通讯作者:黄湘兰
Zr-4合金应力松弛过程中的热激活变形与动态应变时效
- DOI:--
- 发表时间:--
- 期刊:金属学报
- 影响因子:--
- 作者:李聪;连姗姗;谭军;阚细武;孙超;冯可芹;应诗浩
- 通讯作者:应诗浩
丘陵赤红壤一果树一大气连续体中水流阻力变化及分布规律研究
- DOI:--
- 发表时间:--
- 期刊:热带亚热带土壤科学
- 影响因子:--
- 作者:郭庆荣;张秉刚;钟继洪;黄湘兰;骆伯胜;谭军
- 通讯作者:谭军
基于U-Net 神经网络的低频涌浪噪声压制
- DOI:--
- 发表时间:2020
- 期刊:APPLIED GEOPHYSICS
- 影响因子:0.7
- 作者:张锐埼;宋鹏;刘保华;张晓波;谭军;邹志辉;解闯;王绍文
- 通讯作者:王绍文
其他文献
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:{{ item.doi || "--" }}
- 发表时间:{{ item.publish_year || "--"}}
- 期刊:{{ item.journal_name }}
- 影响因子:{{ item.factor || "--" }}
- 作者:{{ item.authors }}
- 通讯作者:{{ item.author }}
内容获取失败,请点击重试
查看分析示例
此项目为已结题,我已根据课题信息分析并撰写以下内容,帮您拓宽课题思路:
AI项目摘要
AI项目思路
AI技术路线图
请为本次AI项目解读的内容对您的实用性打分
非常不实用
非常实用
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
您认为此功能如何分析更能满足您的需求,请填写您的反馈:
谭军的其他基金
肘关节动态生物力学的研究
- 批准号:81911540488
- 批准年份:2019
- 资助金额:12 万元
- 项目类别:国际(地区)合作与交流项目
动态四维CT应用于负荷下腕关节不稳定的生物力学研究
- 批准号:81871824
- 批准年份:2018
- 资助金额:57.0 万元
- 项目类别:面上项目
相似国自然基金
{{ item.name }}
- 批准号:{{ item.ratify_no }}
- 批准年份:{{ item.approval_year }}
- 资助金额:{{ item.support_num }}
- 项目类别:{{ item.project_type }}
相似海外基金
{{
item.name }}
{{ item.translate_name }}
- 批准号:{{ item.ratify_no }}
- 财政年份:{{ item.approval_year }}
- 资助金额:{{ item.support_num }}
- 项目类别:{{ item.project_type }}