韧带力学特性与关节面形态随骨关节炎分期与TMC关节运动学的关联研究

目的：TMC关节是绝经后女性骨关节炎（OA）的常见部位，由于骨性约束极少，其稳定性依赖于韧带结构。然而，韧带约束在OA病理力学中的作用，特别是其与不同疾病阶段的关节运动学和表面形态之间的关系，目前尚不清楚。方法：分析了46例不同OA阶段的女性尸体TMC关节。通过空间距离、曲率、匹配度和全局曲率评估了关节表面形态。通过尸体手部任务的3D运动追踪记录运动学，检查第一掌骨运动。通过应力松弛和拉伸至失效测试量化了韧带力学特性。使用主成分分析（PCA）和K-means聚类对标本进行分组。结果：出现了三个聚类：聚类1（健康的骨骼、运动学、韧带）、聚类2（轻度表面重塑、过度活动范围（ROM）/不稳定运动学、韧带衰减）和聚类3（重塑表面、活动范围减少、韧带退化）。聚类分析显示，聚类3中掌骨尺桡侧全局曲率降低。ROM从聚类1到2增加，从聚类2到3显著减少。韧带数据显示，从聚类1到2，掌侧韧带复合体（VLC）和背侧桡侧韧带（DRL）轻微衰减；从聚类2到3，VLC和DRL进一步衰减。结论：本研究表明韧带力学、关节表面形态和关节运动学之间存在关联。聚类分析揭示了早期OA中VLC衰减与运动学之间的联系。年龄和Eaton-Littler分类捕捉了晚期表面形态变化，但对韧带力学和运动学的敏感性较低。结合韧带力学和运动学可能揭示当前分级系统遗漏的功能障碍。