小腿截肢患者残端应力的三维有限元动态分析

目的:研究接受腔/残肢界面应力分布特征,为假肢优化设计提供基础。方法:基于核磁共振图像,获得小腿截肢患者残端和假肢几何特征,建立三维非线性有限元模型,通过比较站立状态和行走过程中的界面应力,研究动态载荷对界面压力的影响。结果:界面压力主要分布在髌韧带、胫骨内外侧和窝区,一个平地正常速度行走的步态周期内,残肢界面的最大平均正压力是单腿站立状态下的1.15倍,最大平均切应力是单腿站立状态的1.4倍。结论:动态载荷使残肢和接受腔之间的界面应力增大,行走过程的动态影响不宜忽略。