Ranteen biomekaniikka. Tero Kotkansalo Käsikirurgi TYKS

Transkriptio

1 Ranteen biomekaniikka Tero Kotkansalo Käsikirurgi TYKS

2 Sidonnaisuudet Pfizer Asiantuntija- sekä luentopalkkio Kollagenaasi Kotona

3 Esityksen sisältö Anatomia Ranteen biomekaniikan perusteet Aksiaalinen voima Ranteen liikkeet Koukistus-ojennus Deviaatiot Tikanheitto Pro-supinaatio Dynaaminen stabiliteetti Nivelside lihas refleksi Distaalinen CMC ranneluurivi Keskiranne Proksimaalinen ranneluurivi Radio-carpal DRU

4 Keskirannenivelen luinen anatomia Hamatumin (ja lunatumin) luinen muoto Proksimaalisen ranneluurivin kuppi Hamatumin uurteen ja TT nivelen akseli

5 Keskirannenivelen luinen anatomia

6 Radio-carpaali nivelen luinen Radiuksen inklinaatio ulnaarisesti ja palmaarisesti Erilliset fasetit Veneluun fasetti 30 Puolikuuluun fasetti 10 TFCC lisää kongruenssia Kaarien säteiden ero anatomia

7 Palmaariset radio-carpaaliset Radio-scaphocapitate Pitkä radio-lunate Lyhyt radio-lunate Puolikuuluulla laaja tuki volaarisesti Radiuksen lähes koko volaarinen harjanne nivelsiteiden kiinnitysaluetta nivelsiteet

8 Dorsaaliset radio-karpaaliset Dorsaalinen Inter- Carpal Dorsaalinen Radio- Carpal (radiotriquetral) Kiinnittyminen veneja puolikuuluuhun DIC tukee kapitatumin proksimaalipäätä dorsaalisesti (lunocapitate socket) nivelsiteet

9 Ulno-carpaaliset nivelsiteet Kyynärluun ja ranteen luiden välissä Ulno-capitate Ulno-lunate Ulno-triquetrum Puolikuuluun volaarinen tuki! Yhteinen kiinnittyminen pru nivelsiteen kanssa

10 Sisäiset nivelsiteet Scapho-lunate Dorsaalinen 1,7mm (260 N) Palmaarinen 1mm (118N) Proximaalinen Luno-triquetral Dorsaalinen 1,0 mm Palmaarinen 1,4 mm Proximaalinen

11 Ranneluurivien väliset sisäiset nivelsiteet Ulnaarinen (arquate): Triquetro-hamate Triquetro-capitate Radiaalinen: Scapho-capitate Scapho-trapezio

12 DRUJ nivelen anatomia Luinen anatomia Nivelpintojan kaarevuudet eroavat TFCC Palmaarinen ja dorsaalinen distaalinen radio-ulnaarinen nivelside Kaksi kiinnittymiskohtaa Säierustolevy

13 Ranteen biomekaniikan perusteita Ranteen liike: radius 3. välikämmenluu CMC III nivel on hyvin jäykkä Distaalisen ranneluurivin luiden välillä olematon liike Yksittäisten ranneluiden liikkeet monimutkaisia

14 Ranteen biomekaniikan perusteita Intercalated segment Distaalinen ranneluurivi liikkuu yhtenä Rannetta liikuttavien jänteiden kiinnittyminen MC tyviin ja distaaliseen ranneluuriviin Proksimaaliseen ranneluuriviin kohdistuvat voimat ovat epäsuoria => intercalated segment FCU ECU FCR APL ECRB ja L

15 Mekaniikan perusteita Mihin tahansa (kaltevaan) pintaan kohdistuva voima voidaan jakaa pinnan suuntaiseen (tangetti, F) ja siihen nähden kohtisuoraan (F ) vektoriin F F

16 Veneluuhun kohdistuvat voimat Veneluuhun kohdistuu flexoiva ja pronatoiva voima: Aksiaalinen rasitus sagittaalisesti Aksiaalinen rasitus frontaalisesti Keskirannenivelen luinen muoto Veneluun nivelpinta kallistuu ulnaarisesti ja volaarisesti F F

17 Veneluuhun kohdistuvat voimat Veneluun flexiota vastustavat: SLIO (lunatumin ja triquetrumin taipumus ojentua) DIC ja DRC ST -nivelside FCR F 25-45

18 Puolikuuluuhun kohdistuvat Puolikuuluuhun kodistuu ekstensoiva ja ulnaarisesti devioiva voima Tätä vastustavat SRL ja UL SLIO LTIO voimat

19 Triquetrumiin kohdistuvat Triquetrumiin kohdituu ekstensoiva voima: Aksiaalinen kompressio frontaalitasossa: FCU Capito-hamate blokki Luno-triquetro blokki Tri-Ha-Cap ligamentti DRC -ligamentti voimat

20 Triquetrumiin kohdistuvat Triquetrumin ekstensiota vastustavat: LTIO Volaariset ulnokarpaaliset ligamentit UT UL DIC voimat

21 Koukistus - ojennus Jänteiden kiinnittyminen Välikämmenluiden tyvi Hamate, trapezium Radio-karpaali -nivel Vähän liikesuunnan ulkopuolista liikettä (<2 RUD, pro-supination, 2-4mm translation) Puolikuuluu ja triquetrum liikkuvat yhdessä Liike veneluun ja puolikuuluun välillä

22 Koukistus - ojennus Keskirannenivel Rotaatio Distaalinen ranneluurivi liikkuu yhtenä Kapitatumilla suurempi liikeala suhteessa puolikuuluuhun kuin veneluuhun Ulno-karpaalisten nivelsiteiden pituuden muutos

23 Radio-ulnaari deviaatio Distaalinen ranneluurivi liikkuu radiaali-ekstensiosta ulnaarifleksioon Proksimaalinen ranneluurivi liikkuu tasaisesti koukistusojennus -suunnassa ( ) Proksimaaliseen riviin kohdistuu komprimoivia ja venyttäviä voimia Veneluu linkki rivien välissä ST-nivelsiteet Kollateraalit Jännitys kasvaa ulnaari deviaatiossa TqCH nivelsiteet Ulnaari deviaatiossa =>triquetrumin supinaatio/ojennus Ranne Veneluu Prox.rivi

24 Radio-ulnaari deviaatio Ulnaarideviaatiossa: FCU ojentaa triquetrumia DIC, LRL ja RSC nivelsiteet venyttyvät Radiaalideviaatiossa: DRC nivelside venyttyy Ulnocarpaaliset nivesiteet venyttyvät RUD UD RD

25 Tikanheitto -liike Radiaali ekstensio ulnaari fleksio Voima, hienomotoriset tehtävät VENELUU R-E PUOLIKUULUU R-E F-U F-U

26 Tikanheitto -liike Keskirannenivelen muoto Liikkeen aikana: veneluun fleksioekstensio, RUD ja prosupinaatio <5, translaatio <1mm proksimaalinen ranneluurivi on hyvin tukeva

27 Pronaatio supinaatio DRUJ tukevoituminen pro-supinaatiossa Pronator quadratus - lihas Translaatio Ligamenttien kiristyminen Nivelen kontakti Ranteen suhteellinen pituus 2,8 mm 5,4 mm Supinaatio Neutraali Pronaatio

28 Ranteen dynaaminen stabiliteetti FCU -jänne FCR jänne Keinuvipu mekanismi Rannetta liikuttavilla jänteillä on pronaatio/supinaatio vaikutus distaaliseen ranneluuriviin Supinaatio Suojaa dslio FCU, APL, ECRL Pronaatio Venyttää dslio ECU FCR Pronaatio distaaliseen riviin Supinoi veneluuta Supinaatio APL RD ECU

29 Nivelside lihas -refleksi Mekanoreseptorit välittävät proprioseptiivista tietoa Epifaskikulaarisia ja lähellä luuinsertiota Mekaaniset vs. sensoriset ominaisuudet Nivelsiteet Triquetrumin ympärillä SLIO Refleksin kolme vaihetta Antagonistit 20ms Agonisti 40-60ms Ko-kontraktio 150ms (huippu) 1 2 3

30 Lähdeluettelo Wrist anatomy and biomechanics. Yasumu Kijima, Steven F. Viegas. JHS (Am.) 2009 Three dimensional description of the ligamentous attachments around the lunate. Soya Nagao et. Al. JHS (Am.) 2005 Advances in the in-vivo measurements of the normal and abnormal carpal kinematics. Joseph J. Crisco et al. Orhop. Clin. North Am In-vivo lengths of selected carpal ligaments during wrist radioulnar deviation. Jing Xu, Jin Bo Tang. JHS (Am.) 2009 Kinematics of the midcarpal and radiocarpal joints in radioulnar deviation: an in vitro study. Robert Kaufmann et al. JHS (Am.) 2005 Kinematics of the midcarpal and radiocarpal joints in flexion and extension: an in vitro study. Robert Kaufmann et al. JHS (Am.) 2006 The non-dissociative clunking wrist: A personal view. Marc Garcia-Elias. JHS (Eur.) 2008 Dynamic carpal stability. Ronald L. Linscheid, James H. Dobyns. Keio J Med 2002 Differential strain on the axially loaded scapholunate interosseous ligament. Steven K. Lee et al. JHS (Am.) 2010 Change of length of the ulnocarpal ligaments during radiocarpal motion: possible impact on triangular fibrocartillage complex foveal tears. Hisao Morimoto et al. JHS (Am.) 2008 In vivo radiocarpal kinematics and the Dart thrower's motion. Joseph J. Crisco. JBJS (Am.) 2005 Capitate based kinematics of the midcarpal joint during wrist radioulnar deviation: an in vivo threedimensional motion analyses. Hisao Morimoto et al. JHS (Am.) 2004 Immunohistochemical analyses of wrist ligament innervation in relation to their structural composition. Elisabeth Hagert et al. JHS (Am.) 2007 Sensory innervation of the subregions of the scapholunate interosseous ligament in relation to their structural composition. G.Mataliotakis et al. JHS (Am.) 2009 Evidence of Wrist Proprioceptive Reflexes Elicited After Stimulation of the Scapholunate Interosseous Ligament. Elisabeth Hagert et al. JHS (Am.)2009 Effects of forearm muscles on carpal stability. G. Salva-Coll et al. JHS (Eur.) 2011

31