前交叉韧带损伤的继发性生物力学影响

被引：31

作者：

姚杰 ^{[1
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樊瑜波 ^{[1
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张明 ^{[2
]}

李德玉 ^{[1
]}

宫赫 ^{[2
]}

机构：

[1] 北京航空航天大学生物与医学工程学院

[2] 香港理工大学医疗科技及资讯学系

来源：

力学学报 | 2010年 / 42卷 / 01期

关键词：

膝关节; 有限元; 前交叉韧带; 损伤; 应力;

D O I：

暂无

中图分类号：

R686.5 [韧带疾病]; R318.01 [生物力学];

学科分类号：

100103 [病原生物学]; 100220 [骨科学];

摘要：

前交叉韧带(anterior cruciate ligament,ACL)损伤往往会导致半月板及周边韧带的继发性损伤.由于离体实验和临床研究的局限性,损伤的机理仍未得到清晰的认识.基于核磁共振断层扫面图像重建了一个比较完整和精确的膝关节三维有限元模型.采用文献报道的解剖测量数据对关节的解剖尺寸进行了检验,证明模型在几何上比较准确.并且对文献报道的膝关节实验作了模拟,得出的计算结果与实验比较吻合,证明模型能够在一定程度上再现膝关节真实的运动情况.然后利用该模型对ACL损伤前后的膝关节进行模拟,分别在屈膝0°和30°的姿态下对胫骨施加前后方向和竖直方向的载荷.结果表明,ACL的损伤改变了关节组织上的应力分布:内侧半月板后段的应力显著增加;外侧半月板、后交叉韧带以及侧副韧带上的应力改变程度则取决于载荷的类型和屈膝的角度.该研究有助于认识ACL损伤之后周边组织的继发性损伤现象,并对容易诱发损伤的高危动作进行分析和预防,对研究ACL的损伤和治疗具有重要的意义.

引用

页码：102 / 108

页数：7

共 9 条

[1]

人体膝关节平地行走时的动力学模拟 [J].

连志强 ;

周定国 ;

张洪武 .

中国生物医学工程学报, 2008, (01) :56-60

[2]

人工膝关节置换中的生物力学研究进展 [J].

郭媛 ;

史俊芬 ;

陈维毅 .

力学进展, 2007, (03) :465-471

[3]

带血管蒂大收肌腱转位修复胫侧副韧带的应用解剖 [J].

兰宝金 ;

陈玲珑 ;

郑鸣 ;

陈文昌 .

中国临床解剖学杂志, 1999, (03)

[4]

The attachments of the anteromedial and posterolateral fibre bundles of the anterior cruciate ligament - Part 1: Tibial attachment [J].

Edwards, Andrew ;

Bull, Anthony M. J. ;

Amis, Andrew A. .

KNEE SURGERY SPORTS TRAUMATOLOGY ARTHROSCOPY, 2007, 15 (12) :1414-1421

[5]

The attachments of the anteromedial and posterolateral fibre bundles of the anterior cruciate ligament.[J].Andrew Edwards;Anthony M. J. Bull;Andrew A. Amis.Knee Surgery; Sports Traumatology; Arthroscopy.2008, 1

[6]

Anatomical study of the femoral and tibial insertions of the anterolateral and posteromedial bundles of human posterior cruciate ligament [J].