半腱肌的再生会影响前交叉韧带(ACL)重建术后膝关节负荷中不同肌肉的特异性贡献

《Journal of Biomechanics》:Semitendinosus regeneration influences muscle-specific contributions to knee joint loading after ACL reconstruction

【字体: 时间:2026年06月11日 来源:Journal of Biomechanics 2.4

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  威廉·杜·穆兰(William du Moulin)| 大卫·格雷厄姆(David Graham)| 马修·伯恩(Matthew Bourne)| 劳拉·E·戴蒙德(Laura E. Diamond)| 杰森·康拉思(Jason Konrath)| 大卫·J·萨克斯比(David

  
威廉·杜·穆兰(William du Moulin)| 大卫·格雷厄姆(David Graham)| 马修·伯恩(Matthew Bourne)| 劳拉·E·戴蒙德(Laura E. Diamond)| 杰森·康拉思(Jason Konrath)| 大卫·J·萨克斯比(David J. Saxby)

摘要

腘绳肌肌腱自体移植常用于前交叉韧带(ACLR)重建手术。采集半腱肌(semitendinosus, ST)肌腱后,会引发一些形态学变化,这些变化可能会影响肌肉和关节的受力情况。尽管半腱肌肌腱能够再生,但其在ACLR术后进行动态活动时的功能仍不明确。
18名参与者(68%为男性),在ACLR术后2至4年期间接受了双侧磁共振成像(MRI)检查以及侧步切割动作的三维运动分析。研究人员根据两种情况模拟了个性化的肌肉骨骼模型:一种是受伤后的形态模型,该模型考虑了MRI所显示的ACLR相关变化(半腱肌体积减少、肌肉-肌腱参数调整以及未发生再生的情况);另一种是未受伤的形态模型,其数据基于对侧腘绳肌的形态特征。两种模型均使用相同的实验运动学数据和从ACLR手术侧肢体获取的外部负荷进行模拟。通过顺序链接的静态优化方法,结合加速度分析及关节反应分析,量化了不同模型下肌肉对膝关节受力的具体贡献。
与未受伤的形态模型相比,受伤后的形态模型中半腱肌对膝关节后侧力量的贡献降低(PMDI = 47.5%,d = –1.16),而半膜肌(semimembranosus)和股二头肌长头(biceps femoris long head, BFLH)的贡献增加(PMDI = 5.6%,d = 0.95;PMDI = 13.6%,d = 0.72)。在半腱肌未再生的参与者中,这种模型间的差异更为明显(例如,半膜肌的差异为PMDI = 8.9%,d = 1.55;BFLH的差异为PMDI = 14.5%,d = 0.88),而在半腱肌再生的参与者中,这种差异则相对较小(例如,半膜肌的差异为PMDI = 1.8%,d = 0.38;BFLH的差异为PMDI = 12.0%,d = 0.76)。
ACLR术后半腱肌功能的持续受损会导致在复杂动态运动任务中腘绳肌对膝关节受力方式的代偿性重新分配,尤其是在肌腱未再生的情况下。研究结果强调了半腱肌完整性对于维持膝关节受力平衡的机械重要性。
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