Universität zu Köln

Chen, Xintong (2023). Detailed anatomy of the ventral and lateral part of the elbow joint capsule and its influence on the elbow stability. PhD thesis, Universität zu Köln.

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Abstract

Introduction： The stability of the elbow joint is maintained by the bones, joints, ligaments, and joint capsule that make up the articulation. As the joint between the shoulder and the wrist, maintaining stability in the elbow joint is important for the accomplishment of upper extremity functions. The role of bones, joints, and ligaments on the stability of the elbow joint is self-evident, but the influence of the joint capsule on the stability of the elbow joint is less well understood. In this thesis, based on the morphological and structural characteristics of the elbow joint capsule in applied anatomy, the role of the various parts of the elbow joint capsule in maintaining the stability of the elbow joint is studied from a biomechanical perspective. the aim is to provide an anatomical basis for the clinical understanding and treatment of acute and chronic elbow instability. Methods： Seven intact elbow cadavers with only capsular ligamentous coverings (no evidence of previous surgery or injury to these specimens) were recorded and biomechanically tested as follows. The changes in the surface of the elbow capsule during motion were recorded for each perspective in a specific angular range using a DIC device: -10 to 30° in the ventral part, 50 to 140° in the medial and lateral part. After we obtained all the displacement field maps, we found that the presence of special v shape is consistent with the hypothesis of previous scholars on the structure of the ventral joint capsule. We accordingly do a comparison of the displacement of the special v structure with that of the surrounding tissue in different axial dimensions. The resulting data were statistically analyzed using Wilson Signed Rank Test. Results and Conclusion： No significant difference was found in the contribution of the dorsal joint capsule to the stability of the elbow joint during flexion and extension. There were differences in the mechanical effects of various components of the ventral joint capsule during elbow flexion and extension, and we further investigated the contribution of a specific V-zone to elbow joint stability. Two bands within the ventral joint capsule comprising the V-zone could provide more stability in the vertical direction. We can perform further experimental verification in fresh frozen cadaveric specimen to demonstrate whether these two bands can be named as ligaments.

Item Type:	Thesis (PhD thesis)
Translated abstract:	Abstract Language Einleitung： Die Stabilität des Ellenbogengelenks wird durch die Knochen, Gelenke, Bänder und die Gelenkkapsel gewährleistet, aus denen das Gelenk besteht. Als Gelenk zwischen Schulter und Handgelenk ist die Aufrechterhaltung der Stabilität des Ellenbogengelenks wichtig für die Ausführung der Funktionen der oberen Extremität. Die Rolle der Knochen, Gelenke und Bänder für die Stabilität des Ellenbogengelenks ist offensichtlich, aber der Einfluss der Gelenkkapsel auf die Stabilität des Ellenbogengelenks ist weniger gut bekannt. In dieser Arbeit wird, ausgehend von den morphologischen und strukturellen Merkmalen der Ellenbogengelenkkapsel in der angewandten Anatomie, die Rolle der verschiedenen Teile der Ellenbogengelenkkapsel bei der Aufrechterhaltung der Stabilität des Ellenbogengelenks aus biomechanischer Sicht untersucht. , Ziel ist es, eine anatomische Grundlage für das klinische Verständnis und die Behandlung der akuten und chronischen Ellenbogeninstabilität zu schaffen. Methoden： Sieben Ellenbogenkadaver mit ausschließlich der kapsuloligamentären Hülle (bei keinem der Probanden gab es Hinweise auf eine frühere Operation oder Verletzung des Ellenbogens) wurden wie folgt aufgenommen und biomechanisch getestet. Die Veränderungen der Oberfläche der Ellenbogenkapsel während der Bewegung wurden für jede Perspektive in einem bestimmten Winkelbereich mit einem DIC-Gerät aufgezeichnet: -10 bis 30° im ventralen Teil, 50 bis 140° im medialen und lateralen Teil. Nachdem wir alle Verschiebungsfelder erhalten hatten, stellten wir fest, dass eine markante v-förmige Ungleichmäßigkeit in den Verschiebungsfeldern mit der Hypothese früherer Wissenschaftler über die Struktur der ventralen Gelenkkapsel übereinstimmt. Dementsprechend haben wir die Verschiebung der speziellen V-Struktur mit der des umgebenden Gewebes in verschiedenen axialen Dimensionen verglichen. Die daraus resultierenden Daten wurden mit dem Wilson Signed Rank Test statistisch ausgewertet. Ergebnisse und Schlussfolgerung： Es wurde kein signifikanter Unterschied im Beitrag der dorsalen Gelenkkapsel zur Stabilität des Ellenbogengelenks bei Beugung und Streckung festgestellt. Es gab Unterschiede in den mechanischen Effekten verschiedener Komponenten der ventralen Gelenkkapsel während der Beugung und Streckung des Ellenbogens, und wir untersuchten weiter den Beitrag einer bestimmten V-Zone zur Stabilität des Ellenbogengelenks. Zwei Stränge innerhalb der ventralen Gelenkkapsel, die die V-Zone bilden, könnten für mehr Stabilität in vertikaler Richtung sorgen. Wir können weitere Experimente mit frisch gefrorenen Leichenpräparaten durchführen, um zu testen, ob diese beiden Stränge als Bänder bezeichnet werden können. German
Creators:	Creators Email ORCID ORCID Put Code Chen, Xintong xintong.chen1@gmail.com UNSPECIFIED UNSPECIFIED
URN:	urn:nbn:de:hbz:38-711978
Date:	10 October 2023
Language:	English
Faculty:	Faculty of Medicine
Divisions:	Faculty of Medicine > Orthopädie > Klinik und Poliklinik für Orthopädie und Unfallchirurgie
Subjects:	Medical sciences Medicine
Uncontrolled Keywords:	Keywords Language Elbow joint capsule UNSPECIFIED anatomy UNSPECIFIED digital image correlation UNSPECIFIED
Date of oral exam:	3 August 2023
Referee:	Name Academic Title Wegmann, Kilian Prof. Dr. Pröls, Felicitas Prof. Dr.
Refereed:	Yes
URI:	http://kups.ub.uni-koeln.de/id/eprint/71197