沙川華，李 龍，張 濤

1.Chengdu Sport University，Chengdu 610041，China；2.Sichuan Industrial Management Career Academy，Mianzhu 618500，China.

膝關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，運(yùn)動(dòng)幅度大，在下肢的支撐、蹬地等活動(dòng)中承受擠壓、拉伸、旋轉(zhuǎn)、剪切等多種負(fù)荷，易產(chǎn)生急性損傷與慢性勞損，其中，尤以半月板損傷更為多發(fā)與復(fù)雜［9］。半月板是膝關(guān)節(jié)重要的輔助結(jié)構(gòu)，分內(nèi)、外側(cè)兩塊，屬于纖維軟骨。半月板既有加大加深膝關(guān)節(jié)窩，起穩(wěn)定的作用，也可以緩沖脛骨內(nèi)外側(cè)髁與股骨內(nèi)外側(cè)髁之間的直接碰撞。由于半月板與膝關(guān)節(jié)周圍軟組織在結(jié)構(gòu)上有著多處連接，加之它們?cè)谙リP(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生位移，故如果膝關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)幅度過(guò)大，半月板位移后復(fù)位不全，很容易因?yàn)闋坷?、擠壓過(guò)度出現(xiàn)損傷。

從查閱的文獻(xiàn)資料可知，國(guó)內(nèi)、外學(xué)者雖然對(duì)人體半月板的研究很多，但對(duì)其生物材料力學(xué)特征的認(rèn)識(shí)仍不夠深入。本研究通過(guò)“應(yīng)力松弛”、“一維拉伸”兩項(xiàng)生物力學(xué)實(shí)驗(yàn)，了解內(nèi)、外側(cè)半月板多部位、多切面的生物材料力學(xué)特征，這將有助于分析損傷機(jī)理，為損傷后的防治、修復(fù)、人工材料置換等提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。

1 實(shí)驗(yàn)材料

1.1 半月板提取

從6具成年男性（年齡20～45歲）新鮮尸體上截取6個(gè)正常無(wú)病變①本實(shí)驗(yàn)用內(nèi)、外側(cè)半月板均取自四川大學(xué)華西醫(yī)學(xué)院骨科手術(shù)移植用正常無(wú)病變新鮮膝關(guān)節(jié)標(biāo)本。右側(cè)膝關(guān)節(jié)，解剖得到內(nèi)、外側(cè)半月板各6塊，共計(jì)12塊（圖1）。用格林氏液洗去表面滑液，修潔與之相連的軟組織，根據(jù)半月板分為前角、后角、體部的觀點(diǎn)［1］，分別在內(nèi)、外側(cè)半月板上定點(diǎn)、劃線，沿劃線進(jìn)行切分（圖2）。

圖1 本研究膝關(guān)節(jié)內(nèi)、外側(cè)半月板實(shí)物圖Figure 1.Medial and Lateral Human Meniscus

1.2 試件制備

使用四川大學(xué)華西口腔醫(yī)學(xué)院病理實(shí)驗(yàn)室德國(guó)萊卡恒冷切片機(jī)，型號(hào)CM3050S（圖3），制備形狀近似于長(zhǎng)方形［6］的標(biāo)準(zhǔn)試件，切片厚50μm，長(zhǎng)15～20 mm，寬8～10 mm。分別挑選結(jié)構(gòu)完整的內(nèi)、外側(cè)半月板前角水平面與額狀面、后角水平面與額狀面、體部水平面與矢狀面切片各10張，共計(jì)120張，兩項(xiàng)實(shí)驗(yàn)各用60張（圖4）。將制備好的試件分組裝入濃度3%中性福爾馬林溶液的絲口瓶，密封置于4℃冰箱內(nèi)待用，試驗(yàn)在3天內(nèi)完成。

圖2 本研究?jī)?nèi)、外側(cè)半月板分部與切面示意圖Figure 2.The Segment and Section of Menisci

圖3 本研究萊卡冰凍切片機(jī)實(shí)物圖（型號(hào)CM3050S）Figure 3.Leica Freezing Microtome（Model CM3050S）

圖4 本研究標(biāo)準(zhǔn)試件實(shí)物圖Figure 4.Frozen Section Specimens

2 實(shí)驗(yàn)儀器、實(shí)驗(yàn)指標(biāo)和數(shù)據(jù)處理

2.1 實(shí)驗(yàn)儀器

兩項(xiàng)試驗(yàn)與數(shù)據(jù)采集均在上海大學(xué)力學(xué)實(shí)驗(yàn)中心“生物材料力學(xué)性能測(cè)試系統(tǒng)”完成（圖5、圖6），該系統(tǒng)計(jì)算機(jī)采樣速度為10次／s，并同步記錄載荷－位移曲線。整個(gè)實(shí)驗(yàn)操作在25℃左右室溫下進(jìn)行，隨時(shí)用3%中性福爾馬林溶液保持試件濕潤(rùn)。

圖5 本研究材料力學(xué)性能顯微測(cè)試系統(tǒng)實(shí)物圖Figure 5.Micromechanics Tester

圖6 本研究測(cè)試系統(tǒng)夾具局部實(shí)物圖Figure 6.The Fixture of the Micromechanics Tester

2.2 實(shí)驗(yàn)指標(biāo)

本研究中，反映內(nèi)、外側(cè)半月板生物材料力學(xué)特征的指標(biāo)有的是通過(guò)實(shí)驗(yàn)原始數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)公式計(jì)算得到，有的是通過(guò)轉(zhuǎn)換原始數(shù)據(jù)關(guān)系曲線得到，還有的是通過(guò)先確定關(guān)系曲線上某個(gè)點(diǎn)的數(shù)據(jù)，然后計(jì)算得到［3］。

1.應(yīng)力與破壞應(yīng)力：生物材料的應(yīng)力σ＝P／Ao，P為加載于試件上的載荷，Ao為試件原始截面積；破壞應(yīng)力為使生物材料發(fā)生破壞瞬間時(shí)的應(yīng)力。

2.應(yīng)變與破壞應(yīng)變：應(yīng)變?chǔ)牛溅／L，ΔL為試件伸長(zhǎng)值，L為原長(zhǎng)；破壞應(yīng)變?yōu)槠茐膽?yīng)力所對(duì)應(yīng)的應(yīng)變。

3.瞬時(shí)彈性響應(yīng)：是生物材料在某一瞬時(shí)應(yīng)變狀態(tài)下所對(duì)應(yīng)的瞬時(shí)應(yīng)力，反映生物材料在某時(shí)刻抵抗外力的能力。

4.應(yīng)力－應(yīng)變曲線：先根據(jù)拉伸實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，計(jì)算各組試件在0%、4%、8%、12%、16%、20%、24%應(yīng)變處對(duì)應(yīng)的各自平均應(yīng)力，再利用Excel軟件，繪制出一維拉伸實(shí)驗(yàn)中內(nèi)側(cè)半月板與外側(cè)半月板各部位、各切面的“應(yīng)力－應(yīng)變”關(guān)系曲線。

5.拉伸剛度：是引起試件變形時(shí)所需要的力，反映其抵抗變形的能力。在實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制的“應(yīng)力－應(yīng)變曲線”上選擇線性狀態(tài)較好的某個(gè)變形量時(shí)的載荷為其拉伸剛度。

6.彈性模量：是指試件在外力作用下產(chǎn)生單位彈性應(yīng)變所需應(yīng)力，用以衡量試件產(chǎn)生彈性變形難易程度，值越大，使其發(fā)生彈性變形的應(yīng)力也越大。在確定了拉伸剛度后，求出各試件在此時(shí)刻的應(yīng)力均數(shù)，再除以應(yīng)變得到的數(shù)值即為彈性模量。

7.歸一化應(yīng)力松弛函數(shù)：此函數(shù)的表達(dá)公式為“G（t）＝Clnt＋D”。先根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算得到函數(shù)中常數(shù)“C”、“D”，再代入公式，就能得到生物材料的歸一化應(yīng)力松弛函數(shù)。

8.1s與100s應(yīng)力松弛率：先確定原始力、1s力與100s力，即電腦同步記錄的最大載荷為原始力、最大載荷相對(duì)應(yīng)時(shí)間后1s時(shí)的載荷為1s力、最大載荷相對(duì)應(yīng)時(shí)間后100s時(shí)的載荷為100s力，然后再計(jì)算得到。1s應(yīng)力松弛率＝（原始力－1s力）／原始力；100s應(yīng)力松弛率＝（原始力－100s力）／原始力。

9.應(yīng)力變化歷程表達(dá)公式：根據(jù)Fung YC 擬線性粘彈性理論，生物軟組織在一維拉伸時(shí)的應(yīng)力變化歷程表達(dá)為：

式中：G（t）是歸一化松弛函數(shù)；（ε）是組織的彈性響應(yīng)。

由于試驗(yàn)中加載速度是常數(shù)，若令其為a，則ε＝at＝a

根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，可選擇：

代（2）（3）入（1）并令t－τ＝u，則：

2.3 數(shù)據(jù)處理

采用SPSS 17.0統(tǒng)計(jì)軟件處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)［2］，計(jì)算數(shù)據(jù)的平均值與標(biāo)準(zhǔn)差（），比較內(nèi)、外側(cè)半月板相同部位、同一切面的差異。統(tǒng)計(jì)方法采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)，P≤0.05為顯著性差異，P≤0.01為非常顯著性差異。

3 實(shí)驗(yàn)方法

3.1 預(yù)調(diào)

將試件固定于測(cè)試儀器上，用游標(biāo)卡尺測(cè)量其初始長(zhǎng)度，以1min應(yīng)變約為試件初始長(zhǎng)度10%的速度將其拉伸至4%應(yīng)變長(zhǎng)度，同速卸載休息1min，重復(fù)3次。

3.2 應(yīng)力松弛試驗(yàn)

將預(yù)調(diào)后的試件在0～3s內(nèi)分別產(chǎn)生2%、4%、6%、8%的階躍應(yīng)變，然后保持應(yīng)變150s，同步記錄“載荷－時(shí)間關(guān)系曲線”。計(jì)算分析內(nèi)、外側(cè)半月板各部位的“應(yīng)力－時(shí)間”特征、“彈性響應(yīng)”特征，用以表達(dá)其對(duì)載荷的力學(xué)反應(yīng)。

3.3 一維拉伸試驗(yàn)

將預(yù)調(diào)后的試件以10 mm／min的應(yīng)變速度將其拉伸至破壞，記錄“載荷－位移關(guān)系曲線”后，轉(zhuǎn)化為“應(yīng)力－應(yīng)變關(guān)系曲線”，反映內(nèi)、外側(cè)半月板各部位抗拉伸的能力。

4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析討論

4.1 內(nèi)、外側(cè)半月板相同部位同一切面的比較

4.1.1 瞬時(shí)彈性響應(yīng)特征

分別選取內(nèi)、外側(cè)半月板相同部位同一切面的試件處于2%，4%，6%，8%階躍應(yīng)變時(shí)的瞬時(shí)彈性響應(yīng)數(shù)據(jù)，計(jì)算，用其反映在外力作用下產(chǎn)生瞬時(shí)變形時(shí)的特征（表1）。

表1 本研究?jī)?nèi)、外側(cè)半月板相同部位同一切面瞬時(shí)彈性響應(yīng)比較一覽表Table 1 Comparison of Instantaneous Elastic Response of the Same Parts between Medial and Lateral Human Meniscus（，MPa）

表1 本研究?jī)?nèi)、外側(cè)半月板相同部位同一切面瞬時(shí)彈性響應(yīng)比較一覽表Table 1 Comparison of Instantaneous Elastic Response of the Same Parts between Medial and Lateral Human Meniscus（，MPa）

注：●P≤0.01，○0.01＜P≤0.05：內(nèi)側(cè)半月板前角額狀面與外側(cè)半月板前角額狀面對(duì)比；★P≤0.01：內(nèi)側(cè)半月板前角水平面與外側(cè)半月板前角水平對(duì)比；▲P≤0.01，△0.01＜P≤0.05：內(nèi)側(cè)半月板體部水平面與外側(cè)半月板體部水平面對(duì)比；■P≤0.01：內(nèi)側(cè)半月板后角額狀面與外側(cè)半月板后角額狀面對(duì)比。

對(duì)比結(jié)果，1）內(nèi)、外側(cè)半月板前角額狀面瞬時(shí)彈性響應(yīng)對(duì)比：前者在2%、4%、6%應(yīng)變處均明顯大于后者；2）內(nèi)側(cè)半月板前角水平面在2%應(yīng)變處瞬時(shí)彈性響應(yīng)明顯大于外側(cè)半月板前角水平面；3）內(nèi)、外側(cè)半月板體部水平面瞬時(shí)彈性響應(yīng)對(duì)比：后者在2%、4%、6%和8%應(yīng)變處均明顯大于前者；4）內(nèi)、外側(cè)半月板后角額狀面瞬時(shí)彈性響應(yīng)對(duì)比：前者在2%、4%、6%、8%應(yīng)變處均明顯大于后者。

結(jié)果分析，內(nèi)、外側(cè)半月板均是具有粘彈性的纖維軟骨，具有一定的能屈性和順應(yīng)性，以緩沖股骨與脛骨之間的撞擊、擠壓，起到保護(hù)關(guān)節(jié)面的作用。表1 中有4組對(duì)比結(jié)果表明：內(nèi)側(cè)半月板前、后角在被拉伸時(shí)，瞬間產(chǎn)生的應(yīng)力大于外側(cè)半月板的前、后角，具有較強(qiáng)抵抗外力的能力。然而，雖然內(nèi)側(cè)半月板體部瞬間產(chǎn)生的應(yīng)力小于外側(cè)半月板體部，但由于其有脛側(cè)副韌帶與其相連［7］，從結(jié)構(gòu)上起到了一定的增強(qiáng)效果。由此推斷，整體而言內(nèi)側(cè)半月板比外側(cè)半月板生物材料的能屈性和順應(yīng)性更好。

4.1.2 應(yīng)力－時(shí)間特征比較

實(shí)驗(yàn)中，分別記錄內(nèi)、外側(cè)半月板各部位不同切面試件在第1s和第100s時(shí)刻受力大小，并計(jì)算其應(yīng)力松弛率。根據(jù)數(shù)據(jù)特點(diǎn)，采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)進(jìn)行對(duì)比（表2）。

對(duì)比結(jié)果，內(nèi)、外側(cè)半月板不同部位不同切面應(yīng)力松弛率相互比較均無(wú)顯著性差異（P＞0.05）。

結(jié)果分析，生物材料的應(yīng)力松弛率與其粘性大小成正相關(guān)關(guān)系，松弛率越大，粘性越大，在承受較大負(fù)荷的持續(xù)作用時(shí)，將具有較好調(diào)整負(fù)荷的能力，從而減少對(duì)施加其上產(chǎn)生的長(zhǎng)期應(yīng)力，滿足保護(hù)生物材料自身的需要［8］。從比較結(jié)果看，內(nèi)、外側(cè)半月板相同部位同一切面1s、100s應(yīng)力松弛率沒(méi)有明顯差異，表明其各部位各切面材料本身粘彈性差異不大，調(diào)整負(fù)荷的能力基本相同。

結(jié)果提示，半月板某些部位易發(fā)生損傷，與半月板粘彈性關(guān)系不大，可能更多的是與其周圍韌帶、關(guān)節(jié)囊等組織的連接、受力狀態(tài)、關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)形式和運(yùn)動(dòng)幅度等因素有關(guān)。內(nèi)、外側(cè)半月板各部位各切面均表現(xiàn)出最初幾秒內(nèi)材料的應(yīng)力松弛發(fā)展很快，以后趨緩，100s后基本呈一條直線，即在受力初期應(yīng)力比較大，隨著持續(xù)時(shí)間增長(zhǎng)，較小的應(yīng)力能夠引起較大的應(yīng)變。此特征與腕纖維軟骨復(fù)合體［9］、膝關(guān)節(jié)交叉韌帶［6］基本一致，表明只要是以膠原纖維為主構(gòu)成的結(jié)構(gòu)，均具有這一特征。為了防止內(nèi)、外側(cè)半月板發(fā)生損傷，在下肢完成各種運(yùn)動(dòng)，或者承重時(shí)，一定要注意運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度、運(yùn)動(dòng)持續(xù)時(shí)間等要素的把握，盡量避免長(zhǎng)時(shí)間的持續(xù)受力，還應(yīng)注意加強(qiáng)膝關(guān)節(jié)周圍肌力的訓(xùn)練，以增加保護(hù)效果。

表2 本研究?jī)?nèi)、外側(cè)半月板相同部位同一切面應(yīng)力松弛率比較一覽表Table 2 Comparison of Stress Relation of the Same Parts between Medial and Lateral Human Meniscus（，%）

表2 本研究?jī)?nèi)、外側(cè)半月板相同部位同一切面應(yīng)力松弛率比較一覽表Table 2 Comparison of Stress Relation of the Same Parts between Medial and Lateral Human Meniscus（，%）

4.1.3 內(nèi)、外側(cè)半月板各部位各切面歸一化應(yīng)力松弛函數(shù)

歸一化應(yīng)力松弛函數(shù)的表達(dá)公式為“G（t）＝Clnt＋D”，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)擬合出內(nèi)、外側(cè)半月板各部位各切面函數(shù)中的常數(shù)“C”、“D”，代入公式，計(jì)算得到內(nèi)、外側(cè)半月板各部位各切面的函數(shù)（表3）。

表3 本研究?jī)?nèi)、外側(cè)半月板各部位各切面歸一化應(yīng)力松弛函數(shù)一覽表Table 3 Normalized Stress Relaxation Function for Each Part of Medial and Lateral Meniscus

4.1.4 應(yīng)力－應(yīng)變關(guān)系比較

根據(jù)拉伸實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，求出內(nèi)、外側(cè)半月板各部位各切面在0%、4%、8%、12%、16%、20%、24%應(yīng)變處對(duì)應(yīng)的應(yīng)力均數(shù)，并繪制“應(yīng)力－應(yīng)變”關(guān)系曲線（圖7、圖8）。

圖7 本研究?jī)?nèi)側(cè)半月板各部位各切面“應(yīng)力－應(yīng)變”關(guān)系曲線圖Figure 7.The“Stress－Strain”Curve for Each Part of Medial Meniscus

圖8 本研究外側(cè)半月板各部位各切面“應(yīng)力－應(yīng)變”關(guān)系曲線圖Figure 8.The“Stress－Strain”Curve for Each Part of Lateral Meniscus

觀察內(nèi)、外側(cè)半月板各部位各切面的“應(yīng)力－應(yīng)變關(guān)系”曲線可以看出，有10 個(gè)切面呈基本相似的趨勢(shì)：在初始階段，應(yīng)力隨著應(yīng)變的增加而上升，當(dāng)應(yīng)變?cè)诖蠹s15%左右時(shí)，應(yīng)力達(dá)到最大值，隨后應(yīng)力開(kāi)始下降，并且隨著應(yīng)變的增加呈持續(xù)下降的特征［4］。這一規(guī)律表明，半月板作為彈性材料，具有一定的抗拉伸性能，但是材料本身抵抗外界負(fù)荷的能力有限，一旦超過(guò)材料自身的極限，便會(huì)造成材斷結(jié)構(gòu)的破壞。因此，為了避免半月板的急性損傷與慢性勞損，除了應(yīng)盡量避免膝關(guān)節(jié)劇烈運(yùn)動(dòng)外，還應(yīng)注意不要使其長(zhǎng)時(shí)間處于不合理姿勢(shì)，擠壓半月板。內(nèi)側(cè)半月板前角水平面與外側(cè)半月板后角水平面較為特殊，前者在應(yīng)變達(dá)8%時(shí)，應(yīng)變就達(dá)到了最大值，后者則要在應(yīng)變達(dá)到25%左右時(shí)，應(yīng)力才達(dá)到最大值，這是否與交叉韌帶、膝橫韌帶、板股后韌帶等結(jié)構(gòu)的附著有關(guān)（圖9），有待今后進(jìn)行相關(guān)結(jié)構(gòu)的生物材料力學(xué)特征比較研究后進(jìn)一步論證。

圖9 本研究?jī)?nèi)、外側(cè)半月板與韌帶關(guān)系形態(tài)圖Figure 9.The Relational Graph between Meniscus and Knee Ligaments

4.1.5 抗拉伸能力比較

生物材料承受拉伸等負(fù)荷能力大小可以用拉伸剛度、彈性模量、破壞應(yīng)力、破壞應(yīng)變等指標(biāo)來(lái)反映。這四項(xiàng)指標(biāo)的確定方法是：分析“應(yīng)力－應(yīng)變”關(guān)系曲線可知，在8%左右的應(yīng)變階段，內(nèi)、外側(cè)半月板各部位各切面均呈現(xiàn)良好的線性關(guān)系，故確定此時(shí)刻的載荷為“拉伸剛度”；然后，再以此時(shí)刻計(jì)算得到的應(yīng)力均數(shù)／應(yīng)變均數(shù)得到的數(shù)值為“彈性模量”；破壞應(yīng)力均是取內(nèi)、外側(cè)半月板各部位各切面發(fā)生斷裂的那一時(shí)刻的載荷／初始橫截面積計(jì)算得到；破壞應(yīng)變?yōu)槠茐膽?yīng)力所對(duì)應(yīng)的應(yīng)變。根據(jù)數(shù)據(jù)特點(diǎn)，選擇獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)對(duì)內(nèi)、外側(cè)半月板相同部位同一切面的各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行對(duì)比（表4）。

對(duì)比結(jié)果：

1.拉伸剛度：內(nèi)、外側(cè)半月板前角額狀面對(duì)比，前者顯著性大于后者；內(nèi)、外側(cè)半月板體部水平面對(duì)比，前者顯著性小于后者；內(nèi)、外側(cè)半月板后角額狀面對(duì)比，前者顯著性大于后者；內(nèi)、外側(cè)半月板后角水平面對(duì)比，前者顯著性大于后者。從材料力學(xué)角度看，拉伸剛度較大的部位，抗拉伸能力較強(qiáng)。

表4 本研究?jī)?nèi)、外側(cè)半月板各部位各切面抗拉伸能力指標(biāo)一覽表Table 4 Anti－tensile Capacity Parameters for Each Part of Medial and Lateral Meniscus（）

表4 本研究?jī)?nèi)、外側(cè)半月板各部位各切面抗拉伸能力指標(biāo)一覽表Table 4 Anti－tensile Capacity Parameters for Each Part of Medial and Lateral Meniscus（）

注：●P≤0.01：內(nèi)側(cè)半月板前角額狀面與外側(cè)半月板前角額狀面對(duì)比；★P≤0.01：內(nèi)側(cè)半月板前角水平面與外側(cè)半月板前角水平對(duì)比；△0.01＜P≤0.05：內(nèi)側(cè)半月板體部矢狀面與外側(cè)半月板體部矢狀面對(duì)比；■P≤0.01，□0.01＜P≤0.05：內(nèi)側(cè)半月板體部水平面與外側(cè)半月板體部水平面對(duì)比；◆P≤0.01：內(nèi)側(cè)半月板后角額狀面與外側(cè)半月板后角額狀面對(duì)比；▽0.01＜P≤0.05：內(nèi)側(cè)半月板后角額狀面與外側(cè)半月板后角額狀面對(duì)比。

2.彈性模量：內(nèi)、外側(cè)半月板體部矢狀面對(duì)比，前者顯著性大于后者；內(nèi)、外側(cè)半月板體部水平面對(duì)比，前者顯著性小于后者；內(nèi)、外側(cè)半月板后角額狀面對(duì)比，前者顯著性大于后者；內(nèi)、外側(cè)半月板后角水平面對(duì)比，前者顯著性大于后者。從材料力學(xué)角度看，彈性模量較大的部位，抗拉伸能力較強(qiáng)。

3.破壞應(yīng)力：內(nèi)、外側(cè)半月板體部水平面對(duì)比，前者顯著性小于后者；內(nèi)、外側(cè)半月板后角額狀面對(duì)比：前者顯著性大于后者。從材料力學(xué)角度看，破壞應(yīng)力較大的部位，抗拉伸能力較強(qiáng)。

4.破壞應(yīng)變：內(nèi)、外側(cè)半月板前角水平面對(duì)比，前者顯著性小于后者；內(nèi)、外側(cè)半月板體部水平面對(duì)比，前者顯著性大于后者；內(nèi)、外側(cè)半月板后角水平面對(duì)比，前者顯著性小于后者。從材料力學(xué)角度看破壞應(yīng)變小，表明施加同樣大小的力，長(zhǎng)度變化較小，抵抗外力能力較強(qiáng)；破壞應(yīng)變大，表明施加同樣大小的力，長(zhǎng)度變化大，抵抗外力能力較弱。

結(jié)果分析，從內(nèi)、外側(cè)半月板各部位與各切面抗拉伸能力指標(biāo)比較看，多數(shù)均為前者強(qiáng)于后者，表明其材料力學(xué)性能優(yōu)于后者。此外，從前文內(nèi)、外側(cè)半月板瞬時(shí)彈性響應(yīng)比較結(jié)果也可以看出，內(nèi)側(cè)半月板前角與后角較之外側(cè)半月板前角與后角其生物材料的粘彈性也要大些。從這兩點(diǎn)結(jié)果分析，內(nèi)側(cè)半月板生物材料性能可能優(yōu)于外側(cè)半月板。此研究結(jié)果從生物材料力學(xué)的角度對(duì)臨床上外側(cè)半月板較內(nèi)側(cè)半月板更容易發(fā)生運(yùn)動(dòng)損傷的觀點(diǎn)［6，10］進(jìn)行了一定的佐證。

5 結(jié)論

1.外側(cè)半月板前角與后角、內(nèi)側(cè)半月板體部粘彈性較差，抵抗瞬時(shí)外力的能力較弱，從生物材料的角度看可能在承受突然較強(qiáng)的負(fù)荷時(shí)容易發(fā)生損傷。

2.內(nèi)、外側(cè)半月板各部位各切面調(diào)整負(fù)荷的能力基本相同，運(yùn)動(dòng)時(shí)若注意關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)幅度適度、準(zhǔn)備活動(dòng)充分，應(yīng)能夠避免因負(fù)荷不均造成的損傷。

3.外側(cè)半月板較內(nèi)側(cè)半月板抗拉伸能力弱，可能是其急慢性損傷更為多見(jiàn)的生物材料力學(xué)原因之一。

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