髋关节外展不同角度股骨颈应力分布的有限元分析

目的比较分析双腿站立时髋关节外展不同角度时股骨颈应力的分布及变化情况,为临床髋关节疾患治疗与康复提供生物力学依据。方法利用中国虚拟人男一号切片数据集的髋部数据,重建人体股骨上半节段的三维有限元仿真模型,模拟髋关节不同的外展角度,对该模型进行虚拟加载和仿真计算,比较分析髋关节外展不同角度下股骨颈的应力分布。结果(1)对于各种外展角度,股骨颈内、外侧方的应力值均明显高于前、后方;(2)随着髋关节外展角度的增加,股骨颈的正后方和后内侧部位应力值逐渐减小,前方的应力值基本保持不变,而内、外侧方的应力值则逐渐增大,以外侧方变化最大。结论股骨颈内、外侧是股骨上半节段的应力集中部位,髋关节外展使应力分布发生改变,临床上应根据患者的实际情况采取合适的手术和康复锻炼方式。