基于有限元方法的正常和早期OA膝关节生物力学行为比较

被引:15
作者
黄振宇 [1 ]
董跃福 [2 ]
胡广洪 [3 ]
徐卿荣 [1 ]
机构
[1] 上海交通大学医学院附属仁济医院骨科
[2] 连云港市第一人民医院骨科
[3] 上海交通大学材料科学与工程学院塑性成形技术与装备研究院
关键词
膝关节; 骨关节炎; 三维重建; 有限元方法; 生物力学;
D O I
暂无
中图分类号
R318.01 [生物力学];
学科分类号
100103 [病原生物学];
摘要
目的:通过有限元方法,比较正常和早期骨关节炎(Osteoarthritis,OA)膝关节生物力学行为的不同,以阐明力学因素在膝0A发展过程中的作用。方法:以人体膝关节CT和MRI影像数据为基础,分别构建10例正常和10例早期0A的膝关节三维有限元模型。通过力学仿真观察正常和早期0A膝关节的生物力学行为特征,以关节软骨、半月板的受力接触面积、Von Mises应力峰值、挤压应力峰值为研究指标,比较正常和早期OA膝关节的应力分布差异。结果:早期0A膝关节中内侧间室股骨软骨、内侧半月板的Von Mises应力和挤压应力峰值均高于正常膝关节。早期0A和正常膝关节胫骨软骨的应力峰值无明显差异:早期0A膝关节内侧关节间室接触面积高于正常膝关节,而外侧关节间室无明显差异。结论:早期0A膝关节较正常膝关节存在内侧间室应力明显增加和接触面积增大的特点,这种应力分布特征差异可能是膝0A发展的力学因素。
引用
收藏
页码:6 / 9
页数:4
相关论文
共 8 条
[1]
准确构建个体化膝关节有限元解剖模型的方法 [J].
董跃福 ;
董英海 ;
胡广洪 ;
张华 ;
胡杨 ;
徐卿荣 .
临床骨科杂志, 2011, 14 (02) :198-203
[2]
The effect of meniscal tears and resultant partial meniscectomies on the knee contact stresses: a finite element analysis [J].
Dong, Yuefu ;
Hu, Guanghong ;
Dong, Yinghai ;
Hu, Yang ;
Xu, Qingrong .
COMPUTER METHODS IN BIOMECHANICS AND BIOMEDICAL ENGINEERING, 2014, 17 (13) :1452-1463
[3]
Depth-wise progression of osteoarthritis in human articular cartilage: investigation of composition; structure and biomechanics.[J]..Osteoarthritis and Cartilage.2009, 1
[4]
Evaluation of cartilage defect at medial femoral condyle in early osteoarthritis of the knee [J].
Kamei, Goki ;
Sumen, Yoshio ;
Sakaridani, Kazuki .
MAGNETIC RESONANCE IMAGING, 2008, 26 (04) :567-571
[5]
Effect of the size and location of osteochondral defects in degenerative arthritis. A finite element simulation.[J]..Computers in Biology and Medicine.2006, 3
[6]
Pathogenesis and management of pain in osteoarthritis [J].
Dieppe, PA ;
Lohmander, LS .
LANCET, 2005, 365 (9463) :965-973
[7]
Design of monolimb using finite element modelling and statistics-based Taguchi method [J].
Lee, WCC ;
Zhang, M .
CLINICAL BIOMECHANICS, 2005, 20 (07) :759-766
[8]
Finite element analysis of the effect of meniscal tears and meniscectomies on human knee biomechanics [J].
Peña, E ;
Calvo, B ;
Martínez, MA ;
Palanca, D ;
Doblaré, M .
CLINICAL BIOMECHANICS, 2005, 20 (05) :498-507