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摘要
背景:研究发现三维有限元分析可以用于踝关节生物力学研究,但关于胫骨远端关节面缺损方面的研究不多。目的:对踝关节胫骨远端关节面缺损的生物力学特征进行三维有限元分析,为踝关节损伤相关疾病的发生机制提供依据。方法:建立踝关节的三维有限元模型,设定不同直径的胫骨远端关节面缺损,观察趾屈14°时载荷1 400 N胫骨远端关节面的应力峰值,中立位时载荷700 N胫骨远端关节面的应力峰值,背屈10°时载荷2 100 N胫骨远端关节面的应力峰值,以及胫骨远端关节面不同缺损直径时不同体位胫距关节面的接触面积。结果与结论:(1)载荷1 400 N趾屈14°:胫骨远端关节面前外象限应力峰值在关节面缺损直径为8 mm时最小,关节面缺损直径为16 mm时最大;前内象限应力峰值在关节面缺损直径为12 mm时最小,关节面缺损直径在16 mm时最大;后外象限应力峰值在关节面缺损直径为12 mm时最小;后内象限应力峰值在关节面缺损直径为0 mm时最小,关节面缺损直径为16 mm时应力峰值最大;(2)载荷700 N中立位时,胫骨远端关节面前外、前内、后外和后内象限应力峰值均随着关节面缺损直径的增加而增加,在关节面缺损直径为16 mm时4个象限的应力峰值最大;(3)载荷2 100 N背屈10°时在关节面缺损直径为16 mm时4个象限的胫骨远端关节面应力峰值均最大;(4)结果表明,胫骨远端关节面缺损直径不超过12 mm对踝关节功能的影响不大,胫骨远端关节面缺损直径超过12 mm时对踝关节功能的影响比较大。
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单位山东大学齐鲁医院; 山东中医药大学附属医院
