制御された荷重下のfi骨側副靭帯の現場力と長さパターン：ロボットシステムを使用したin vitro生体力学的研究

目的：この研究の目的は、さまざまな荷重条件下での骨の骨lig骨靭帯（FCL）および膝の運動学のin situ力と長さのパターンを決定することでした。 方法：6つの新鮮な凍結した死体膝を使用しました（平均年齢46±14.4歳、範囲20〜58）。FClのin situ力と長さパターンは、ロボット/ユニバーサルの力モーメントセンサーテストシステムを使用して、次の負荷条件下で決定されました。それぞれ0°、15°、30°、60º、90°、および120°の屈曲で回転（5 nm）。 結果：回転荷重なしで、FCLアタッチメントの中心間の距離は膝が曲がられると減少しました。VARUS荷重下では、FClの力は15°の屈曲でピークに達し、膝の屈曲とともにさらに減少しましたが、距離はほぼ一定のままで、Varus回転は膝の屈曲とともに増加しました。外部回転を使用して、FCLの力は15°の屈曲でピークに達し、さらに膝屈曲とともに減少し、屈曲とともに距離が減少し、膝の屈曲とともに外部回転が増加しました。内部回転荷重を使用すると、FCLの力はすべての膝屈曲角で比較的小さく、距離は屈曲とともに減少しました。内部回転の量はかなり一定でした。 結論：FCLは、屈曲15°でのVarusと外部回転を防ぐ上で主要な役割を果たします。FCLは、中性回転中に膝屈曲後に等胸筋を遂行せず、脛骨回転はFCLの運動学に大きな影響を及ぼします。膝の屈曲後、varusと外部回転の弛緩が増加しました。FCLの関数と長さのパターン、および無傷の膝の運動学に関するより現実的なデータを提供することにより、改善された再構築とリハビリテーションプロトコルを開発できます。

PURPOSE: The aim of this study was to determine the in situ forces and length patterns of the fibular collateral ligament (FCL) and kinematics of the knee under various loading conditions. METHODS: Six fresh-frozen cadaveric knees were used (mean age 46 ± 14.4 years; range 20-58). In situ forces and length patterns of FCL and kinematics of the knee were determined under the following loading conditions using a robotic/universal force-moment sensor testing system: no rotation, varus (10 Nm), external rotation (5 Nm), and internal rotation (5 Nm) at 0°, 15°, 30°, 60º, 90°, and 120° of flexion, respectively. RESULTS: Under no rotation loading, the distances between the centres of the FCL attachments decreased as the knee flexed. Under varus loading, the force in FCL peaked at 15° of flexion and decreased with further knee flexion, while distances remained nearly constant and the varus rotation increased with knee flexion. Using external rotation, the force in the FCL also peaked at 15° flexion and decreased with further knee flexion, the distances decreased with flexion, and external rotation increased with knee flexion. Using internal rotation load, the force in the FCL was relatively small across all knee flexion angles, and the distances decreased with flexion; the amount of internal rotation was fairly constant. CONCLUSIONS: FCL has a primary role in preventing varus and external rotation at 15° of flexion. The FCL does not perform isometrically following knee flexion during neutral rotation, and tibia rotation has significant effects on the kinematics of the FCL. Varus and external rotation laxity increased following knee flexion. By providing more realistic data about the function and length patterns of the FCL and the kinematics of the intact knee, improved reconstruction and rehabilitation protocols can be developed.