中足载荷再分配的离体实验与有限元研究

作者：牛文鑫; 汤亭亭; 张明; 姜成华; 樊瑜波

来源：中国科学:生命科学 , 2016, 44(11): 1189-1194.

• 有限元分析
• 足弓
• 生物力学
• 尸体实验
• 中足

罕有研究关注中足生物力学,这导致对足部生物力学的理解存在短板.本研究建立了一个足踝有限元模型,并用离体实验来对其进行验证,继而采用2种方法来研究中足生物力学.研究中,采用该模型和7具人体离体标本来模拟正常步态中的站立中期.模拟发现,中足骨骼结构的第一主应力峰值发生于舟骨,所有韧带中弹簧韧带的拉力最大.实验结果发现,中间楔骨为?26.2±10.8微应变,舟骨纵轴方向为?240.0±169.1微应变,横轴方向为65.1±25.8微应变.舟骨的解剖位置和弹簧韧带的作用对舟骨的力学环境影响至关重要,导致其剪切应力较大.力学载荷自踝关节分流至前足5个分支,在中足楔骨和骰骨发生了载荷的再分配.对其载荷再分配机制的研究在今后应该加强,将有助于对足部整体生物力学的理解和认识.

• 单位
  同济大学; 北京航空航天大学