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論體育運動中膝關節(jié)半月板的損傷機理及其康復

2010-08-15 00:47:36蔣先軍
巢湖學院學報 2010年3期
關鍵詞:半月板關節(jié)鏡脛骨

蔣先軍

(安徽師范大學體育學院,安徽蕪湖241000)

論體育運動中膝關節(jié)半月板的損傷機理及其康復

蔣先軍

(安徽師范大學體育學院,安徽蕪湖241000)

膝關節(jié)半月板是膝關節(jié)較為重要的結構,在體育運動和日常生活中,半月板的損傷較為多見。探討半月板的解剖學和生物力學特征,分析半月板的機制,了解半月板損傷后的檢測,治療手段,掌握預防損傷的方法,將有助于減少半月板的損傷,使半月板能夠得到早期正確治療與康復,防止出現(xiàn)后遺癥的產(chǎn)生。

膝關節(jié)半月板;損傷機理;康復Q

膝關節(jié)是人體關節(jié)中最大、結構復雜、活動頻率最高的關節(jié),其半月板在運動中有多種功能。如半月板具有傳導載荷、吸收震蕩、維持穩(wěn)定、協(xié)助潤滑關節(jié)以及感受本體感覺等功能。故在體育運動及日常生活中容易發(fā)生急性損傷和慢性損傷,半月板的損傷可導致運動能力極大下降,運動鍛煉不能正常進行,甚至提前結束運動生命。因而,膝關節(jié)半月板的損傷及其預防引起骨科臨床醫(yī)學、醫(yī)務科研工作者、教練員和運動員們的廣泛關注。

1 膝關節(jié)半月板的解剖學特征

半月板呈半月形,斷面大致呈三角形覆蓋相應的脛骨平臺關節(jié)面的1/2~2/3。其周緣呈凸形,較為固定,除了腘肌腱從外側通過的部分外,其余部分均牢靠附著于膝關節(jié)內(nèi)囊內(nèi)。內(nèi)緣呈凹形,較薄,沒有附著部。半月板可分為前角、體部、和后角,它們借助9條韌帶與骨性部相連。內(nèi)測半月板呈“C”形,其半徑大于外側半月板,后角比前角寬,其前角牢固地附著于脛骨髁間隆起和前交叉韌帶的前部分。半月板后角附著處位于后交叉韌帶的前方及髁間隆起后部。外側半月板在外形上接近“O”,前角向內(nèi)附著于脛骨髁間隆起前方,而后角止于髁間隆起的后部和內(nèi)側半月板后部附著點的前方。后角常借助于Wrisbery韌帶和Humphry韌帶及其膝關節(jié)后外角覆蓋腘肌和弓形復合體的筋膜附著于脛骨。半月板外側1/3的血管較豐富,中間的1/3僅有很少的毛細血管,內(nèi)側1/3為無血管,在半月板表面有滑膜。半月板的功能在于使股骨踝和脛骨踝關節(jié)面相吻合;傳遞負荷、吸收震蕩、保護相連骨關節(jié)面(有人測定,半月板切除后膝關節(jié)上的應力為正常的3倍,長期過高應力的作用,可損傷受力部位的關節(jié)軟骨);增強潤滑、減少摩擦,維持關節(jié)的穩(wěn)定以及調(diào)節(jié)關節(jié)的內(nèi)壓。

2 膝關節(jié)半月板的生物力學特征

通過對半月板的解剖學分析,可以了解半月板在膝關節(jié)中有多種功能,主要有以下幾點:

2.1 承重

在不負重時,脛骨與股骨不接觸,全由半月板襯墊兩者之間。在負重時,有約70%的負重區(qū)域在半月板上,這就大大降低了脛骨平臺上的應力,從而保護了軟骨。如果將半月板切除,則脛骨平臺上的峰壓力可上升兩倍,并將引起軟骨退變[1]。在負重時,半月板接受軸向應力,由于半月板前、后角脛骨韌帶限制了半月板向側方膨出,就使軸向應力轉化為其內(nèi)部的箍應力,如果這兩個韌帶斷裂,則其負重能力完全喪失。將半月板前、后角脛骨韌帶切斷引起的軟骨退變與半月板全切除引起的軟骨退變類似??梢酝茢嘣诎朐掳鍣M裂時,半月板的承重功能完全喪失[2]。

半月板切除的大小與脛骨平臺上的峰應力呈正比,與脛骨平臺的退變呈正比。這就要求我們在半月板部分切除時要盡量少切。

2.2 維持膝關節(jié)運動協(xié)調(diào)

半月板隨著脛骨一起運動,內(nèi)側半月板較外側半月板移位小,且半月板在膝關節(jié)屈伸過程中可以變形以適應膝關節(jié)的解剖形態(tài)。保持了膝關節(jié)幾何形態(tài)的協(xié)調(diào),從而維持膝關節(jié)運動協(xié)調(diào)[3]。

2.3 維持穩(wěn)定

半月板切除在前交叉韌帶完整時,不引起脛骨前移,而在前交叉韌帶斷裂時,則引起更大程度的脛骨前移[4]。

2.4 吸收震蕩

有這樣一些膝痛病人,關節(jié)鏡檢病理未發(fā)現(xiàn)任何異常情況,而其癥狀明顯,后經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)其半月板吸收功能較差[5]。

另外半月板還有潤滑關節(jié)等功能,半月板可將關節(jié)液均勻涂布于關節(jié)表面,使關節(jié)的摩擦系數(shù)大為減小。

3 膝關節(jié)半月板的損傷機理

半月板損傷的機制在于膝關節(jié)運動中引起的半月板的矛盾運動(矛盾性)以及膝關節(jié)運動中的突然變化(突然性)。膝關節(jié)的各種運動使半月板不斷承受著傳承載荷的垂直壓力,向周緣移位的水平拉力和旋轉時的剪式應力。當膝關節(jié)在屈曲135°左右左強力外翻或內(nèi)翻、旋內(nèi)或旋外,半月板的上面因粘住股骨踝部隨之活動,下面與脛骨平臺之間形式旋轉摩擦剪力。若動作突然,力量很大,關節(jié)面之間對半月板的壓力也加大。當旋轉、碾挫力量超過了半月板所能承受的極限時,即可引起半月板的損傷。如籃球運動員的轉身跳躍、鐵餅運動員的旋轉動作都是在瞬間完成,具有強大的爆發(fā)力易導致半月板的損傷;如足球運動中隊員踢球時腳踢空,造成腿的突然過伸,半月板被擠于股骨與脛骨髁之間,或在兩角之間形成反向牽拉,造成橫裂或前角撕裂;另外在踢球時腳突然出現(xiàn)伸屈、旋轉加外翻,內(nèi)側半月板被拉向中央,被凸出的股骨內(nèi)踝所壓榨,當膝關節(jié)繼續(xù)伸直時,可造成縱裂或邊緣撕裂;又如舉重起身時,兩膝外翻同時并膝,也易導致半月板損傷。但也有部分病例無明顯外傷史、可能與半月板長期反復磨損或微小創(chuàng)傷有關。

半月板損傷一般分為:邊緣型撕裂、前角撕裂、后角撕裂、橫行撕裂、水平(縱行)撕裂、桶柄式撕裂等類型。其中水平撕裂、邊緣型撕裂常因破裂處套住股骨踝而發(fā)生“絞鎖”,而橫行撕裂多位于半月板的中央部,不易發(fā)生絞鎖,此外有前角及后角撕脫或瓣狀破裂,破裂的背影根部以蒂相連,游離于關節(jié)間隙,少數(shù)患者無撕裂,但也可出現(xiàn)類似癥狀,如合并囊腫,盤狀軟骨,過度活動性半月軟骨。半月軟骨周圍炎等。

4 膝關節(jié)半月板損傷的診斷

4.1 外傷史患者右膝關節(jié)突然旋轉,或跳躍落地時扭傷史,或有多次膝關節(jié)扭傷腫痛史。

4.2 關節(jié)絞鎖征患者一般主訴關節(jié)一側痛或后方痛,位置較固定。股四頭肌力減弱,膝關節(jié)控制乏力。上樓時會發(fā)生突然伸直障礙。經(jīng)別人或自己將患肢旋轉搖擺后,突然彈響或彈跳,即可恢復。

4.3 體征股四頭肌萎縮,關節(jié)間隙壓痛,壓痛點較之局限固定。膝關節(jié)過伸過屈實驗即可引起疼痛。

4.4 檢查

4.4.1 壓痛點:多位于膝關節(jié)內(nèi)側或外側間隙處,如有積液,則關節(jié)腫脹,浮髕實驗陽性。

4.4.2 Memurra征陽性(麥克麥雷征):研磨試驗陽性,半月板重力試驗陽性。

4.4.3 股四頭肌萎縮:尤以股四頭肌內(nèi)側頭更為顯著。如晚期患者沒有股四頭肌萎縮,半月板損傷的診斷就應懷疑,測量部位部位一般在膝上15cm處,雙側比較。

4.4.4 X線片:不能顯示膝關節(jié)半月板損傷,但可以排除關節(jié)的骨性病變及其他疾患。

4.5 膝關節(jié)鏡檢查:對關節(jié)內(nèi)結構可提供直觀形象,但不能以它來完全代替其他檢查。對半月板損傷,只有在臨床上高度懷疑,而經(jīng)體檢、x線造影均無法肯定或排除,或體檢與x線造影不符,或不能肯定o側半月板損傷以及半月板切除術后長期原因不明的疼痛或遺留其他癥狀時,才需做關節(jié)鏡檢查。

5 膝關節(jié)半月板損傷的治療與康復

半月板損傷多由外傷、關節(jié)退變、炎癥及慢性勞損引起半月板撕裂、半月板分層破裂及半月板嵌頓等。國外文獻報道半月板損傷以內(nèi)側居多,而國內(nèi)文獻報道則以外側多見。半月板損傷后,可出現(xiàn)不同程度的變性、邊緣及周圍肌肉組織增生、肥厚、水腫等,膝關節(jié)失去穩(wěn)定性及正常的活動功能,出現(xiàn)一系列臨床癥狀和體征。以往多采用半月板部分或全部切除手術,盡其療效比較滿意。但近年來隨著對半月板結構、功能及損傷機制研究深入,多數(shù)學者主張盡量非手術或手術修復手術的半月板。

5.1 非手術治療法

一般認為部分厚度的沿半月板長軸裂傷、<5mm的全層垂直或斜形裂傷、<5mm的放射狀裂傷均可不做手術,進行非手術療法治療[6~7]。

5.1.1 固定療法[1,8,9]

有人主張采用膝關節(jié)伸直位外固定數(shù)周,待其自行愈合,經(jīng)觀察發(fā)現(xiàn)此療法療效與半月板縫合修補術相同,甚至優(yōu)于縫合修補術。但長期固定可導致膝關節(jié)強直、肌肉萎縮、影響功能恢復。固定方式和方法有不同,有人主張采用膝關節(jié)伸直位外固定,有人主張急性損傷期用夾板或石膏托固定膝關節(jié)160~170°,休息3~4周。還有人主張采用膝關節(jié)略屈曲20°位外固定可以消除關節(jié)腫脹、滑膜炎癥、肌肉痙攣,促進損傷半月板修復。

5.1.2 藥物治療

早期宜內(nèi)服消炎止痛的藥物,并可以外敷消炎止痛的藥膏,后期宜內(nèi)服溫經(jīng)通絡止痛的藥物,并可配中藥熏洗。

5.1.3 手法

5.1.3.1 外側半月板損傷

(1)外旋過伸屈膝法:適用于外側半月板急性嵌頓,病人取仰臥位。術者立于傷側,一手握傷肢膝部,另手拿其踝部,在小腿被動外旋姿勢下過伸膝關節(jié);將膝關節(jié)過度屈曲(此時,多有明顯的半月板彈響或復位感覺),再緩緩伸直膝關節(jié)。

(2)回旋伸膝按壓法:適用于外側半月板輕度撕裂傷,病人取仰臥位。術者立于傷側,一手握拿傷肢踝部,另一手拇指按壓外側半月板痛點,余四指扶住膝內(nèi)側,兩手協(xié)同動作,屈膝90°,將小腿內(nèi)收、外旋,并迅速外展、伸直膝關節(jié)。此時,按壓外側半月板痛點之拇指趁機向內(nèi)按壓半月板前角,并順關節(jié)間隙擠壓半月板邊緣,偶可聞及半月板破裂處的閉合聲。

5.1.3.2 內(nèi)側半月板損傷

(1)內(nèi)旋過伸屈膝法:適用于內(nèi)側半月板急性嵌頓,操作方法與“外旋過伸屈膝法”相似,但應在小腿被動內(nèi)旋姿勢下過伸與過屈膝關節(jié)。(2)回旋伸膝按壓法:適用于內(nèi)側半月板輕度撕裂傷,與外側半月撕裂傷手法操作相似,但應在屈膝姿勢下,使小腿外展、內(nèi)旋、內(nèi)收,同時將膝關節(jié)伸直,另手(拇指按壓于內(nèi)側半月板前角,余四指扶膝關節(jié)外側)復位方法相同。路力為[4]采用手法治療本病52例,痊愈34例(65.3%)、顯效12例(23.0%)、總有效率88.3%。

5.1.4 中醫(yī)療法

(1)中藥內(nèi)服:中藥可以作用于半月板軟骨、半月板表面軟骨膜細胞,通過內(nèi)加生長促進損傷半月板的愈合。黃霄漢[10]采用筋骨痛消丸(藥物組成:丹參、香附、桂枝、白芍、川芎等)結合三七接骨散(藥物組成:三七、乳香、沒藥、當歸、牡丹茯苓、自然銅等)治療本病50例,痊愈40例(82.0%)、顯效5例(10.0%)、總有效率95.0%。鄭懷賢[12]用中藥治療也取得一定療效。(2)中藥外敷或熏洗:①一號外敷藥處方:白芨、白芍、甜瓜籽、合歡皮、續(xù)斷、千年健各50g,土鱉、遠志、萆解、白芷各16g,甘草9g(中年人可加檀香、三七、廣木香各16g)。上藥共研細末,用水調(diào)勻,然后加雞蛋清調(diào)敷傷處。有逐寒、散瘀、消腫、止痛、續(xù)筋之功效。②二號外敷藥處方:海桐皮、紫荊皮、羌活、獨活各3g,土鱉、木香、牛膝、續(xù)斷、兒茶各6g。上藥共研細末,蜂蜜調(diào)敷。適用于半月板損傷伴有韌帶撕裂者。

5.1.5 針灸

晉松認為針灸可以促進已撕裂的半月板修復,無論對急性期損傷還是術后康復,針灸均有止痛、消腫、改善新陳代謝、促進血液循環(huán)作用。主穴:內(nèi)膝眼、犢鼻、陽陵泉、曲泉,配穴:懸鐘、俠溪、陰陵泉、血海、梁丘、足三里等。每次選4個主穴,2~4個配穴;內(nèi)膝眼和犢鼻為一組,陽陵泉和曲泉為一組,接電針刺激儀,急性期選疏密波,慢性期選疏波,30 min,配穴不接電刺激儀。關濤等[13]采用針灸、中藥、按摩治療62例,疼痛緩解顯效率為95.38%、體征改善顯效率為86.30%、大腿肌肉萎縮改善顯效率為95.92%。

5.1.6 組織工程技術[6,7,14]

組織工程技術是生長因子治療、基因治療、組織細胞基因支架研究的綜合應用,基本方法是利用降解生物材料與種子細胞(纖維軟骨細胞)復合移植到體內(nèi)組織缺損部位,完成組織缺損的修復和再造;或利用功能細胞及基因支架培育出工程組織,重建或替代損傷半月板。還有一些學者認為利用自身細胞植入可降解生物材料來重建半月板工程組織技術已成熟地走出實驗室,進入臨床應用,同種異體半月板移植已顯得沒有必要了。

5.1.7 功能鍛煉[6]

功能鍛煉分兩個階段,前階段以加強患側膝關節(jié)股四頭肌內(nèi)側頭肌力為主,從而改善髕股關節(jié)接觸面外側傾斜,降低外側接觸應力。后階段目的是提高股四頭肌與腘繩肌的肌力比值,增加膝關節(jié)穩(wěn)定性,全面增強其他肌群力量?;紓裙伤念^肌等長收縮訓練方法有:下肢伸直用力收縮股四頭肌、采用Cybex膝關節(jié)坐位屈伸訓練器、靠墻靜蹲等?;紓却笸绕渌∪河柧毞椒ㄓ校捍笸葍?nèi)收肌群訓練、大腿外展肌群訓練、髖關節(jié)屈伸訓練、膝關節(jié)屈伸肌群閉鏈運動訓練。

5.2 手術療法[6,8]

半月板損傷是膝關節(jié)常見疾病。自Brodhurst首次報道了切開關節(jié)的半月板切除術以來,100多年來其一直作為半月板損傷的常用治療方法。但通過研究,人們發(fā)現(xiàn)半月板切除后將導致膝關節(jié)載荷傳導紊亂,從而加速關節(jié)軟骨的退行性改變。有些作者認為半月板切除后可獲得再生,但并無正常半月板的形態(tài),無法阻止半月板切除后造成的膝關節(jié)生物力學紊亂的發(fā)生。半月板切除術對膝關節(jié)功能帶來的損害已愈來愈受到重視。因此,保留半月板一直是臨床醫(yī)師的努力方向。

常規(guī)手術如經(jīng)非手術治療無效,癥狀和體征明顯,診斷明確者,應及早手術切除損傷的半月板或把撕裂部分切除或進行半月板修補縫合,以防發(fā)生創(chuàng)傷性關節(jié)炎。如果患者比較年輕,損傷位于血液供應區(qū)域,而且韌帶完整應盡量將撕裂的半月板縫合;如果患者年齡比較大,損傷位于沒有血液供應區(qū)域,應將半月板撕裂的部分切除。一些學者通過對半月板切除患者平均4~18年不等時間的隨訪觀察表明,切除半月板后療效滿意率最高為86%,最低為42.5%。術后伸膝位加壓包扎,次日開始作四頭肌靜止性收縮練習,2~3天后開始作直腿抬高運動,以防股四頭肌萎縮,兩周后開始下地行走,一般在術后2~3個月可恢復正常功能。

關節(jié)鏡手術Keelchi1979年在日本東京,首次施行關節(jié)鏡下半月板修補術。1980年,Henning等在美國,第一個施行關節(jié)鏡下半月板修補術。半月板損傷的關節(jié)鏡治療包括關節(jié)鏡下半月板部分切除、半月板成形術、半月板縫合術,關節(jié)鏡下半月板縫合術是最常使用的方法,關節(jié)鏡下半月板縫合術基本方法有以下三種:由內(nèi)到外,由外到內(nèi),全內(nèi)縫合。Hotibe等報道,由內(nèi)到外縫合術完全愈合率為73.0%,部分愈合率為19.0%;Mariani等報道,由外到內(nèi)縫合術優(yōu)良率為77. 3%;Scott等應用膝關節(jié)后切口在關節(jié)鏡下行半月板修補并對260例病人隨訪,愈合61.8%,部分愈合16.9%,不愈合21.2%,92%的半月板臨床表現(xiàn)穩(wěn)定。半月板邊緣撕裂可行縫合修復,通常行半月板部分切除,保留未損傷的部分。對早期懷疑半月板損傷者可行急診關節(jié)鏡檢查,早期處理半月板損傷,縮短療程,提高治療效果,減少損傷性關節(jié)炎的發(fā)生。通過關節(jié)鏡手術創(chuàng)傷小,恢復快,處理半月板問題成功率高。此外,隨著關節(jié)鏡技術的日益成熟,激光及其黏合劑也被運用到關節(jié)鏡手術中,進行半月板縫合和“焊接”。近年來,半月板損傷經(jīng)關節(jié)鏡治療有以下進展:(1)為了避免和減少半月板全切除后的不良后果,經(jīng)關節(jié)鏡損傷半月板的全切除改為部分切除術。(2)多數(shù)學者經(jīng)關節(jié)鏡部分半月板切除的臨床及研究得出除已破損的或力學性能不穩(wěn)定的部分外,不應更多地切除半月板;同時盡可能保留一個凹形光滑的半月板邊緣及半月板周圍的纖維環(huán),尤其是靠近外側半月板腘肌孔處。半月板部分切除優(yōu)于全切,提出寧可保留退變但無破裂的半月板甚至破裂的但不影響正常關節(jié)生物力學的半月板也不做切除的觀點;(3)半月板部分切除術后,雖可保留一定的半月板功能,但肯定不及完整的半月板。即使切除一小部分半月板,也會使承受壓力異常而導致早期的半月板軟骨退行性變。半月板應該保留越多越好,最好的方法是破裂口縫合,使裂口愈合。因此,盡可能修復損傷的半月板。

半月板移植重建術對半月板損傷嚴重無法修補或半月板切除術后患者可以考慮進行半月板移植和半月板重建手術??梢圆捎米泽w游離滑膜、股四頭肌肌腱、關節(jié)滑膜、自體肋軟骨、髕前脂肪墊等作為半月板替代物,其優(yōu)點是取材方便,但效果不肯定。有人有工程組織來代替,在解決免疫排斥后,植入的半月板可能發(fā)揮一定的功能。還有人采用人工高分子生物材料制成的半月板假體移植到體內(nèi),這可能取代自體或同種異體半月板移植,但這種技術還處于臨床實驗階段。

半月板縫合術后康復訓練[6,15]術后用大腿石膏或夾板固定,術后4周內(nèi)僅允許用雙拐杖觸地負重,此后應采用能控制膝關節(jié)活動的支架,逐漸增加膝關節(jié)屈曲活動。6~8周后,完全去除固定,開始實施康復操練計劃。在以后4~6周逐漸增加負重。在術后10~12周,逐步過渡到無保護負重。在6個月內(nèi),不允許跑、蹲或作其他強的應力活動。有人認為應術后固定患膝屈曲30~45°位3~4周,此后逐步鍛煉關節(jié)的活動幅度,前6周患者拄雙拐不負重,6周后部分負重,8周后不再用拐杖,6個月后可恢復體育運動。

6 小結與建議

6.1 小結

由于膝關節(jié)半月板是膝關節(jié)裝置中的特殊結構,對膝關節(jié)的正?;顒雍头€(wěn)定有重要作用。一般情況下,半月板是緊粘合在脛骨平臺的關節(jié)面上,膝關節(jié)在運動過程中是不移動的,只有膝關節(jié)屈曲135°位置,關節(jié)做內(nèi)、外旋運動時,半月板才有輕微地移動,故這一體征是半月板容易致傷的主要原因。所以在體育鍛煉中發(fā)生急、慢性損傷的現(xiàn)象較為多見,損傷將直接影響膝關節(jié)運動功能。因內(nèi)側半月板與脛側副韌帶愈著,因此,它的損傷較外側半月板高7~10倍。半月板邊緣損傷一般愈合較好,中醫(yī)中藥在治療損傷半月板方面有一定效果。若半月板內(nèi)側緣無血管損傷,應盡早手術,一般術后效果較好。故半月板損傷后,只要能夠得到有效的治療與休息,修復較快,效果較好,一般不會留下后遺癥。

6.2 建議

半月板的損傷常嚴重影響運動員的訓練于比賽,因此應注重預防工作。預防半月板損傷的主要措施有:運動前要做好充分的準備活動,根據(jù)專項特點,注意發(fā)展膝關節(jié)的柔韌性和靈活性。如足球、籃球、排球運動要求膝關節(jié)有較好的靈活性,可根據(jù)運動特點編制專門的輔助動作進行練習,并持之以恒,青少年尤應注意。體操、跳高、跨欄等項目要加強下肢落地緩沖動作的訓練,使動作準確、熟練。同時,在運動中要合理安排運動負荷,避免下肢及膝關節(jié)的過度疲勞,導致?lián)p傷出現(xiàn)。

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Abstract:the knee meniscus is more important,the structure of knee joint in sports and daily life,meniscal injury relatively more see.Explore the meniscus of anatomy and biomechanics,analyzes the characteristics of meniscus,understand the mechanism of meniscal injury,treatment,and prevention methods of master damage could help reduce meniscal injury,make the meniscus can get early correct treatment and rehabilitation,prevent complications.

Key words:knee meniscus;Damage mechanism;rehabilitation

責任編輯:澍斌

THEORY IN SPORTS,KNEE AND REHABILITATION DAMAGE MECHANISM OF MENISCUS

JIANG Xian-jun
(Physical Education College,Anhui Normal University,Wuhu Anhui 241000)

R873.5

A

1672-2868(2010)03-0098-05

2010-01-16

蔣先軍(1969-),男,安徽巢湖人。安徽師范大學體育學院副教授。

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