距下关节在成人足三维运动中的力学研究

目的:分析研究成人新鲜足标本距下关节在正常情况下足三维运动中的生物力学特性。方法:取新鲜足标本12例,通过加载使足产生某种形式的运动,用三维数字化坐标仪测量距下关节组成骨在某种运动状态下的相对三维坐标位移,通过矩阵转换和求解非线性函数方程计算其三维旋转角度,确定距下关节的运动范围、规律和在足整体运动中的作用。结果:距下关节在足整体运动中背屈-跖屈、内翻-外翻、内收-外展轴运动范围分别为4.13°±0.86°、8.43°±0.52°、12.77°±1.29°。在足单纯跖屈背屈、内翻外翻、内收外展过程中,对距下关节三维运动度作相关性分析,并对相关系数进行t检验,相关系数均有高度统计学意义。结论:随足跖屈、背屈,内、外翻,内收、外展运动度的增加,距下关节三维运动范围呈线性增加,在各轴上的增加幅度有所不同,三轴方向上的运动存在密切的相关关系。     

骶髂关节三维运动分析

目的：分析骶髂关节的三维运动。方法：应用７具新鲜标本,在双侧髂骨和骶骨各置入三个５ｍｍ的钢珠,在双侧髋关节不同位置下进行ＣＴ扫描,将ＣＴ信号传入计算机,确定每个钢珠中心点,并以钢珠的三维框架为基础进行分析。结果：骶髂关节的活动范围在矢状面最大（左７°,右８°）,并通过比较不同髋关节的位置信号分析了骶髂关节的运动方向,髂后上棘相对骶骨的线性运动为４～８ｍｍ。结论：髋关节的位置可以诱发骶髂关节的最大活动,骶髂关节运动也影响腰骶关节的活动,可直接或间接地引起下腰痛     

外踝失稳对胫距关节接触面的影响

在１９例标本上，观察了负重时胫距关节在四种不同情况下，接触面积大小及图形变化趋势，实验结果表明，正常胫距关节平均接触面积为４５５．０±９１．２ｍｍ＾２，接触区似“７”字形，前部呈横向条带，外侧部为稍倾斜的纵向条带；腓骨切除和外踝韧带切断虽不会造成接触面积明显缩小，但可致接触区图形变化，即接触区中部至非接触区的距离增大；距骨外移１ｍｍ，胫距关节接触面积明显缩小，提示：外踝失稳导致踝关节退行性变的机制     

测量并分析上楼梯过程中下肢关节角变化

目的获取上楼梯运动过程中国人下肢关节活动范围的统计学数据,从而为大屈曲度人工关节设计提供依据。方法设计常规楼梯实验装置,利用运动捕捉系统(Optotrak Certus,NDI)和三维测力台(AMTI,Bertec),建立系统地测量上楼梯过程中下肢运动的方法,并应用此方法对40例样本进行测量。结果计算获得了40例样本在上楼梯过程中,髋关节、膝关节及踝关节在1个运动周期内沿各方向上关节角的变化规律及活动范围,其中髋、膝、踝关节在矢状面上活动范围分别是-1.6°～66.7°,0°～91.4°,-20.8°～22.4°。结论上楼梯运动过程中,髋、膝、踝关节在矢状面上活动度最大,且髋关节和膝关节屈曲度最大。与水平路面上正常行走和慢跑运动中关节运动范围比较,上楼梯运动中,髋关节和膝关节在矢状面上运动范围均较大。     

中,下部颈椎的三维运动

在5例新鲜颈椎(C3～T1)上,通过施加最大载荷为2.34N.m 的纯扭矩,使颈椎产生前屈、后伸、右/左侧弯、左/右旋转等运动。每一种运动均进行3次加载/卸载循环,在第3次分级加载时测量椎体的运动。得到的主要参数有:中性区 NZ(Neutral zone);弹性区 EZ(Elastic zone);脊椎运动范围 ROM(Rangeof motion)。分析结果表明:中、下部颈椎各节段的前屈运动和侧弯运动的幅度都从上至下依次减小,其中前屈运动为8.4°～4.0°,侧弯运动为6.4°～3.0°;C3～C7各节段后伸运动幅度较接近,为3.7°～3.2°,而 C7～T1为2.1°;各节段的旋转运动幅度也很接近,为7.4°～6.7°。     

关节运动机能学的研究进展

从技术和方法的角度阐述了关节机能运动学的发展历程.首先介绍了基于经典力学的关节运动机能学;然后从视频跟踪、透视技术、核磁成像三个方面分析了计算机辅助关节机能分析方法,并进一步讨论了机器人技术在运动机能分析中的应用情况.最后,简要讨论了关节运动机能学未来的发展趋势.     

腓骨不同部位切除对胫距关节影响的生物力学研究

目的:探讨腓骨截取的最佳部位,为临床科学合理的应用腓骨提供理论依据。方法:选取10具172￣176cm成人男性防腐尸体,制作20例成人小腿—足踝标本,分别测量、分析腓骨完整时和在腓骨下1/6、下1/4、下1/3、1/2点处分别向近侧切除10cm长腓骨情况下对胫距关节接触面积及应力分布的改变。结果:腓骨完整时,胫距关节接触总面积为(311.4±19.8)mm2,在腓骨下1/6点处向近侧切除10cm长腓骨后,胫距关节接触面积明显减小,为(259.9±23.1)mm2,平均应力值增高;在腓骨1/2点处向近侧切除同样长腓骨后,胫距关节接触面积变化不明显,为(306.4±20.3)mm2,平均应力无显著变化。结论:腓骨最佳截取部位在腓骨1/2点处的近侧段。     

关节的近侧环节及其运动

关节可理解为由远、近两个环节构成。近头端的环节为近侧环节,远离头端的环节为远侧环节。正确地认识关节的组成,有利于描述环节的运动,有利于科学地分析体育技术动作,更有利于体育技术动作的教学与训练。     

腰椎关节突关节的神经支配及其临床意义

在２０具成人腰骶部脊住标本上，作钝性分离，解剖和观察了腰椎关节突关节的神经支配。结果显示；腰推关节突关节是由腰神经后内侧支支配，每一后内侧支发出三个关节支（上关节支、中夫节支和下关节支），支配三个相邻的腰椎关节突关节。而就一个腰椎关节突关节来说，同时受相邻的三个节段的后内侧支支配，形成三节段的分布模式。根据这一分布模式，提出了腰椎关节突关节损伤后外科治疗时应用环形切口。     

髋关节的静脉回流及其临床意义

20侧新鲜髋部标本经盐酸腐蚀静脉瓣后逆行灌注观察。髋关节的静脉回流经施股内、外侧静脉,臀上、下静脉,闭孔及髂腰静脉。它们在髋关节周围形成近、远侧静脉环。股骨头内静脉回流为22～25对以其最高点为中心辐射状走向头、颈交界处的辐射静脉,主干与其深、浅属支组成犹如以股骨头中轴为中心的隔板,在头、颈交界处形成2～3个立体静脉环,再经10余条股骨颈颈升静脉下行汇入髋关节远侧静脉环。     

人体关节活动度测量系统

关节活动度是康复学中鉴定肢体伤残等级和评定关节康复程度的一项重要指标。目前常用的测量方法有通用量角器、照相法和X光,但这些方法在精度、稳定性和实时性方面都无法满足临床需要。本文提出了将光学定位设备NDI Polaris Spectra应用于人体关节活动度的测量,从而提高精确度、可重复性和实时性。本方法首先将反光小球固定在人体的骨性标志点上,然后利用NDI Polaris Spectra追踪反光小球的位置。NDI Polaris Spectra会将反光小球的三维坐标数据反馈给计算机,根据这些反光小球的三维坐标数据使用最小二乘法拟合出肢体运动的轨迹和轴心,从而计算出关节运动的角度。该方法测量结果的精度可以达到0.5°,标准差不超过0.02°,精度和稳定性都优于现有方法,足以满足临床需要。     

距下关节面的解剖形态学分型及临床意义

目的 研究距下关节面的解剖学形态学特点,探讨其临床意义。 方法 选取365例人体干燥跟骨标本（性别、年龄不详）,用游标卡尺测量跟骨前、中、后3个关节面长轴之和与短轴之和;用量角器分别测量跟骨后关节面的外缘延长线与前关节面的外侧延长线,并向前延伸至跟骨前关节突的前部形成的夹角即Gissane’s角和跟骨前突的最高点至后关节面最高点连线与后关节面切点至跟骨结节上缘连线相交构成的夹角即Bohler’s角。 结果 根据解剖形态学特点,发现距下关节面分为5型：Ⅰ型（189,51.78%）、Ⅱ型（80,21.92%）、Ⅲ型（51,13.97%）、Ⅳ型（37,10.14%）和Ⅴ型（8,2.19%）。其中,Ⅲ型的长轴之和（4.55±0.6） cm小于其他型别,差异具有统计学意义（P<0.05）;Ⅱ型的短轴之和（3.68±0.51） cm大于其他型别,差异具有统计学意义（P<0.05）;Ⅴ型的短轴之和（3.3±1.2） cm大于Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ型,差异具有统计学意义（P<0.05）;Ⅲ型（128.74±6.34）°在Gissane’s角上小于Ⅰ、Ⅳ型,差异具有统计学意义（P<0.05）;Ⅱ型（28.69±7.51）°在Bohler’s角上小于Ⅰ、Ⅲ型,差异具有统计学意义（P<0.05）;在本次研究中,距下关节面的左右侧差异无统计学意义（P>0.05）。 结论 距下关节面存在5种变异,以Ⅰ型为主,其解剖形态学分型对临床诊治有一定的指导意义。     

骶髂关节周围腰骶丛神经的解剖学研究及其临床意义

目的　对腹直肌外侧入路显露骶髂关节周围重要结构的位置关系进行测量及描述,探讨入路的安全性及安全操作空间。 方法 选取新鲜成人完整尸体标本,对每具骨盆标本经双侧腹直肌入路逐层解剖,观察腹膜、髂外血管、髂腰肌、闭孔神经等重要组织结构的位置关系,重点观测L4、L5、S1神经与闭孔神经位置,测量分析神经至骶髂关节的距离。 结果　腹直肌外侧入路可清楚显露骶髂关节、腰骶干、S1神经根、骶骨翼等结构。 L5神经前支出椎间孔处与骶髂关节距离左侧为(23.56±4.30)mm,右侧为(23.69±3.41)mm,L4神经前支与骶髂关节在L5神经前支出椎间孔处的距离左侧为(17.97±1.58)mm,右侧为(17.49±1.49)mm,腰骶干外缘在其形成汇合点平面与骶髂关节的水平距离左侧为(14.34±2.51)mm,右侧为(13.81±2.21)mm,平骶岬处腰骶干外缘与骶髂关节的水平距离左侧为(12.19±1.98)mm,右侧为(12.22±1.55)mm。 结论　腹直肌外侧入路可用于复位固定骶髂关节周围骨折脱位,具有安全的操作空间,且经该入路的操作为骶髂关节复合体损伤引起的神经损伤提供了探查松解的新思路。     

Evaluation of range of motion restriction within the hip joint

In total hip arthroplasty, determining the impingement free range of motion requirement is a complex task. This is because in the native hip, motion is restricted by both impingement as well as soft tissue restraint. The aim of this study is to determine a range of motion benchmark which can identify motions which are at risk from impingement and those which are constrained due to soft tissue. Two experimental methodologies were used to determine motions which were limited by impingement and those motions which were limited by both impingement and soft tissue restraint. By comparing these two experimental results, motions which were limited by impingement were able to be separated from those motions which were limited by soft tissue restraint. The results show motions in extension as well as flexion combined with adduction are limited by soft tissue restraint. Motions in flexion, flexion combined with abduction and adduction are at risk from osseous impingement. Consequently, these motions represent where the maximum likely damage will occur in femoroacetabular impingement or at most risk of prosthetic impingement in total hip arthroplasty.     

髋关节神经支配的解剖学研究及其临床意义

目的：为髋关节去神经术提供解剖学依据。方法：在54侧成人尸体下肢标本上，对支配髋关节的神经支进行解剖观测。结果：①股神经耻骨肌支位于腹股沟韧带中点下约2.3cm处，起自股神经内侧，横径约1.3mm，向内下走行，穿经股动、静脉深面进入耻骨肌；②坐骨神经股方肌支于梨状肌下缘稍上方，自坐骨神经深面发出，沿孖肌深面内侧下行，至股方肌上缘水平发一髋关节支，股方肌支主干下行进入股方肌内；③闭孔神经前支主干在出闭膜管外口后向外侧发1支耻骨肌支和2支关节支，闭孔神经后支主干在出闭膜管外口后向外侧发1关节支。结论：支配髋关节的3个来源的神经支及其分支均具有解剖位置恒定，容易显露和手术创伤小等特点．     

肋骨肋头关节面的解剖学观测及其临床意义

目的观测成人肋头关节形态特征,填补国人人类学数据,并为临床诊治脊柱胸段疾患提供解剖学依据。方法观测成套肋骨标本,描述肋头关节形态学特征。结果肋头关节面48．7％为双关节面,按面积大小分型,上小下大型占41．7％,上下相等型占6．5％,上大下小型仅占0．5％;按凸凹形态分型,上平下凹型占32．1％,上下双凹型占13．9％,上凹下平型仅为2．7％。构成单关节面的肋头关节占51．3％,可分为平面型和凹面型两种,分别为平面型24．1％、凹面型27．2％。结论肋头关节面多分为单、双两种形态,其中第3～10肋双关节面出现率更高,且形态变异较大,可能是双关节面更易出现肋头关节劳损与错位的重要原因。     

Recovery of 3D structure from motion and its statistical efficiency

In order to investigate characteristics of the "structure from motion" in noise, we compared performances of recovering a three-dimensional structure from motion (3D condition) with those of recovering a two-dimensional structure (2D condition). In addition, we adopted a statistical efficiency approach to analyze the results. We conducted two experiments where we presented to observers a pair of three dots corresponding to three apexes of triangles rotating around an axis projected onto the fronto-parallel plane. A gaussian noise was added to the area of each triangle for each stimulus frame. Observers were required to discriminate areas of two triangles perceived with moving dots. Main results were as follows: (a) Significant difference was found between the efficiencies for 3D condition and 2D condition. We obtained about 50% or less recovery (i.e., a ratio of the 3D efficiency to the 2D one) in Experiment 2. (b) When we removed the constraints, the human efficiency and the percent recovery decreased dramatically.     

Subtalar joint position during gastrocnemius stretching and ankle dorsiflexion range of motion

CONTEXT: Gastrocnemius stretching exercises often are prescribed as part of the treatment program for patients with overuse injuries associated with limited ankle dorsiflexion. However, little is known about how the position of the subtalar joint during gastrocnemius stretching affects ankle dorsiflexion range of motion (ROM). OBJECTIVE: To determine the effect of subtalar joint position during gastrocnemius stretching on ankle dorsiflexion ROM. DESIGN: This study was a 3-way mixed-model design. The 3 factors were subtalar joint position (supinated, pronated), lower extremity (experimental, control), and time (pretest, posttest). Lower extremity and time were the repeated measures. SETTING: University research laboratory. PATIENTS OR OTHER PARTICIPANTS: Thirty-three healthy volunteers (29 women, 4 men). INTERVENTION(S): Participants performed a gastrocnemius stretching exercise 2 times daily for 3 weeks with the subtalar joint of the randomly assigned experimental side (dominant or nondominant) in the randomly assigned position (supination or pronation). The contralateral lower extremity served as the control. MAIN OUTCOME MEASURE(S): Before and after the 3-week gastrocnemius stretching program, we used goniometers to measure ankle dorsiflexion ROM in weight-bearing and non-weight-bearing positions with the subtalar joint positioned in anatomic 0 degrees . RESULTS: Ankle dorsiflexion ROM measured in weight-bearing and non-weight-bearing positions increased after the gastrocnemius stretching program (P = .034 and .003, respectively), but the increase in ROM did not differ based on subtalar joint position (P = .775 and .831, respectively). CONCLUSIONS: Subtalar joint position did not appear to influence gains in ankle dorsiflexion ROM after a gastrocnemius stretching program in healthy volunteers.