旋后外旋型踝关节损伤有限元模型建立及外踝完整性对后踝关节面的力学变化分析

作者：张鑫; 解品亮; 费澜; 邵伟荣; 徐小平; 沈宝良; 殷勇^*

来源：中华骨与关节外科杂志, 2021, 14(11): 936-940.

• 旋后外旋损伤
• 压力分布
• 压力
• 有限元分析
• 后踝

目的:建立旋后外旋型踝关节损伤三维有限元模型,通过外踝是否完整分析所对应的应力数据,得到后踝关节面受力的特点。方法:选取正常人旋后位非负重状态的踝关节薄层CT图像,建立包含韧带的踝关节三维数据模型,进行有效性验证后,采用有限元方法对不同程度的损伤合并外踝骨折与否进行分析,施加载荷得到不同的踝关节应力值及后踝关节面的压力分布。结果:施加载荷时,应力最大值位于胫腓前韧带胫骨附着点。通过去除胫腓前韧带,外踝保留完整,应力最大值位于胫腓后韧带胫骨附着点为271.2 MPa,后踝关节面压力最大值为2.626MPa。当构建外踝骨折后,加载同样力时,应力最大值位于腓骨骨折面为82 MPa,后踝关节面压力最大值为7.787MPa。外踝完整进一步去除胫腓后韧带,应力最大值位于距腓后韧带腓骨附着点为132.7 MPa。当构建外踝骨折后,应力最大值位于腓骨骨折面为82.72 MPa;后踝关节面压力最大值为8.022 MPa。结论:旋后外旋型踝关节损伤外踝重建对后踝关节面应力变化具有重要意义,当外踝重建完成后能够明显减小后踝关节面的压力分布,此时后踝骨折及胫腓后韧带稳定性重建意义将凸显。

• 单位
  上海健康医学院