CBLO | 犬十字韧带断裂的外科治疗：通过多体比较分析评估功能恢复

2019年7月刊发的《Front BioEng Biotechnol(生物工程与生物技术前沿)》，由G Putame等作者撰写的《Surgical Treatments for Canine Anterior Cruciate Ligament Rupture: Assessing Functional Recovery Through Multibody Comparative Analysis（犬十字韧带断裂的外科治疗：通过多体比较分析评估功能恢复）》

摘要

犬前十字韧带 (ACL) 缺损会导致严重的退行性膝关节损伤。目前胫骨平台截骨术 (TPLO) 是 ACL 治疗的常用方法，最近也有文献中报道了相关替代截骨术，例如基于旋转中心 (CBLO) 的整平截骨术。那么CBLO 是否可以替代 TPLO 呢？作者做了 TPLO 和 CBLO 在治疗 ACL 断裂的有效性比较。首先，使用中型犬股骨、胫骨、腓骨和髌骨的三维表面数据创建了正常犬膝关节的多体测算模型。对关节接触通过将接触力描述为表面之间相互渗透的函数进行建模。此外，韧带由连接原点和插入点的矢量力表示。静止韧带的长度通过模拟抽屉试验进行优化。ACL 缺损模型是通过在优化的生理模型中停用 ACL 相关力来获得的。TPLO 和 CBLO 手术实际上是对犬膝关节病变进行的。最后，进行抽屉试验和负重下蹲运动，以比较胫骨前后平移、髌韧带力、关节内压缩力和股四头肌力方面的数据，以判读治疗效果。抽屉试验模拟的结果表明，ACL 缺损会导致胫骨前移增加，而CBLO和 TPLO术后无显着差异。总的来说，深蹲模拟表明，与生理模型相比，两种治疗方法都导致所有相关涉及的生物力增加。CBLO 和 TPLO 在 90° 屈曲时分别使压缩力增加 54% 和 37%。然而，相对于 CBLO，TPLO 产生更高的压缩力（高达 16%），用于从 135° 到 117° 的更宽的弯曲角度。相反，TPLO 在髌韧带和股四头肌中产生的力较低。鉴于在目前的研究中观察到 TPLO 会导致在屈曲的正常步幅范围内关节内压较高，因此应仔细考虑使用该技术。

关键词：多体，模拟，TPLO，CBLO，韧带

膝关节模型的不同视图以及所含韧带的示意图。

不同手术方式的示意图，红色线为胫骨平台。

运算模拟深蹲结果，示意股骨和胫骨之间的初始（顶部）和最终（底部）相对位置。不同的配置参照胫骨平台对齐。红色虚线报告了生理情况下的股骨髁位置。

深蹲模拟运算预测的 AP 胫骨平移。

深蹲模拟运算预测 PID 控制器产生的股四头肌力。

深蹲模拟运算预测的髌韧带反作用力。

深蹲模拟运算预测的垂直于胫骨平台的关节内接触力。