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含半月板的活体股胫关节接触特性有限元分析 被引量:9
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作者 郝智秀 金德闻 +2 位作者 张济川 张宇 孙明学 《清华大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第2期176-179,共4页
股胫关节接触生物力学研究是人们保护关节减少伤害,理解关节软骨退化造成骨关节病力学成因的关键。该文利用一系列活体膝关节磁共振断层扫描图像(MRI),构建了含半月板、股胫关节软骨和股骨、胫骨三维实体的膝关节有限元模型。探讨了用... 股胫关节接触生物力学研究是人们保护关节减少伤害,理解关节软骨退化造成骨关节病力学成因的关键。该文利用一系列活体膝关节磁共振断层扫描图像(MRI),构建了含半月板、股胫关节软骨和股骨、胫骨三维实体的膝关节有限元模型。探讨了用有限元显式非线性动力学方法求解关节间存在相对滑动和摩擦时股胫关节接触特性,并模拟分析了在步行过程中外载荷变化时股胫关节的接触力学特性。仿真分析表明:在载荷增加时,股胫关节接触面积增加,而股胫关节内外侧接触面积之比几乎不变,内外侧平均接触应力基本相等。 展开更多
关键词 生物力学 股胫关节 接触 有限元
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屈膝90°外侧胫股关节间隙确定内翻膝人工全膝关节置换术胫骨截骨量的临床研究 被引量:8
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作者 王磊 孙振辉 +3 位作者 孙云波 张东亮 田孟强 冯世庆 《中国修复重建外科杂志》 CAS CSCD 北大核心 2014年第12期1453-1458,共6页
目的探讨屈膝90°外侧胫股关节间隙确定内翻膝人工全膝关节置换术(total knee arthroplasty,TKA)中胫骨截骨量的临床效果。方法选取2013年3月-6月收治且符合选择标准的内翻型膝关节骨关节炎患者60例(60膝),随机分为两组(n=30... 目的探讨屈膝90°外侧胫股关节间隙确定内翻膝人工全膝关节置换术(total knee arthroplasty,TKA)中胫骨截骨量的临床效果。方法选取2013年3月-6月收治且符合选择标准的内翻型膝关节骨关节炎患者60例(60膝),随机分为两组(n=30)。对照组TKA术中采用传统确定胫骨截骨量方法,试验组术中根据屈膝90°外侧胫股关节间隙确定截骨量。两组患者性别构成、年龄、关节侧别、身高体重指数及术前膝关节学会评分系统(KSS)评分、膝关节活动度、胫股解剖角(anatomic tibiofemoral angle,ATFA)、髌骨倾斜角、股骨后髁偏距(posterior condylar offset,PCO)、关节线高度比较,差异均无统计学意义(P〉0.05),具有可比性。术中测量股骨远端外髁、股骨后外髁、胫骨外侧平台截骨厚度,随访摄X线片测量ATFA、髌骨倾斜角、PCO、关节线高度,采用膝关节学会评分系统(KSS)评分以及关节活动度评价关节功能恢复情况。结果术中试验组胫骨外侧平台及股骨远端外髁截骨量显著低于对照组,股骨后外髁截骨量高于对照组(P〈0.05)。试验组选择10 mm垫片者(19例)显著多于对照组(8例)(Z=—4.040,P=0.003)。患者均获随访,随访时间13-16个月,平均14.5个月。术后6周两组ATFA、髌骨倾斜角及关节线高度比较,差异均无统计学意义(P〉0.05);试验组PCO明显小于对照组(P〈0.05)。两组术后12个月KSS评分及膝关节活动度均明显优于术前(P〈0.05),且试验组以上两指标明显优于对照组(P〈0.05)。结论内翻型膝关节骨关节炎TKA术中,采用屈膝90°外侧胫股关节间隙确定胫骨截骨量方法能减少胫骨平台和股骨远端截骨,有效恢复关节线和PCO,术后早期膝关节功能恢复良好。 展开更多
关键词 人工全膝关节置换术 胫股关节 股骨后髁偏距 截骨量
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盐酸氨基葡萄糖联合抗骨增生片治疗不同类型膝骨关节炎疗效比较 被引量:6
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作者 吴晓惠 赵琛 +9 位作者 钟义兰 吴彦 吴月 曾琴 罗晓娇 余文景 梁翼 沙湖 周睿 李敏 《华西医学》 CAS 2012年第12期1792-1795,共4页
目的研究盐酸氨基葡萄糖联合抗骨增生片治疗膝骨关节炎(KOA)的可行性及安全性。方法 2011年1月-2012年8月选取90例KOA患者,按关节面改变部位归入A组(髌股关节面改变)、B组(胫股关节面改变)、C组(全关节软骨改变),每组30例。均予以盐酸... 目的研究盐酸氨基葡萄糖联合抗骨增生片治疗膝骨关节炎(KOA)的可行性及安全性。方法 2011年1月-2012年8月选取90例KOA患者,按关节面改变部位归入A组(髌股关节面改变)、B组(胫股关节面改变)、C组(全关节软骨改变),每组30例。均予以盐酸氨基葡萄糖、抗骨增生片治疗,12周后观察治疗前后临床疗效、综合疗效及安全性等指标及评分。结果①3组比较,A组疗效高于B、C组(P<0.05);②A组与B、C两组在平地行走20 m疼痛评分、关节压痛度评分和骨关节炎指数(WOMAC)评分方面差异有统计学意义(P<0.05);③A组和B、C两组在患者自我疗效评价、医生疗效评价方面差异有统计学意义(P<0.05);④A组在治疗12周后血液血沉、C反应蛋白(CRP)、白细胞介素(IL)-1、IL-6、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)较治疗前差异有统计表学意义(P<0.05);B组则在CRP、IL-6、TNF-α较治疗前有差异(P<0.05);C组仅在CRP、TNF-α较前有差异(P<0.05);⑤3组不良反应发生率则无明显差异(P>0.05)。结论盐酸氨基葡萄糖联合抗骨增生片治疗髌股关节面改变的KOA疗效优于胫股关节改变,且治疗方案可行、安全、优效。 展开更多
关键词 盐酸氨基葡萄糖 抗骨增生片 骨关节炎 髌股关节 胫股关节
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全膝关节置换后肌肉强度衰减对关节接触力的影响 被引量:5
4
作者 崔伟玲 王长江 +2 位作者 陈维毅 郭媛 杜玮瑾 《太原理工大学学报》 CAS 北大核心 2019年第5期692-698,共7页
利用开源软件nmsBuilder和OpenSim构建的全膝关节置换后的个性化多体动力学模型,研究了正常步态下,股四头肌和腘绳肌不同程度的肌肉强度衰减对胫股关节接触力的影响。通过调整目标肌肉的最大等长力以实现肌肉强度衰减,然后对模型先后执... 利用开源软件nmsBuilder和OpenSim构建的全膝关节置换后的个性化多体动力学模型,研究了正常步态下,股四头肌和腘绳肌不同程度的肌肉强度衰减对胫股关节接触力的影响。通过调整目标肌肉的最大等长力以实现肌肉强度衰减,然后对模型先后执行逆向运动学、静态优化和关节接触力分析。肌肉强度衰减分3种情况:股四头肌和腘绳肌的八块肌肉整体强度依次衰减10%,20%,30%,40%;股四头肌肌群和腘绳肌肌群分别衰减50%和100%;八块肌肉强度分别衰减100%.结果表明:对肌肉进行整体强度衰减会减小胫股关节接触力;适当对股四头肌肌群和腘绳肌肌群进行强度衰减可使胫股关节接触力增大;除了股直肌,其他单个肌肉强度衰减都会使内侧胫股关节接触力的峰值变大且直接影响膝关节假体的使用寿命。肌肉强度衰减引起内侧胫股关节接触力峰值变大可能会对膝关节造成二次损伤;在多体动力学骨肌建模中,肌肉强度衰减有利于提高关节接触力和肌肉力的预测精度。 展开更多
关键词 骨肌模型 肌肉强度衰减 胫股关节 逆向运动学 静态优化
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MRI评估胫股关节形态对前交叉韧带撕裂的影响
5
作者 王静宇 袁亮 +4 位作者 林小慧 杨海涛 吕云云 陶奉明 李晓兰 《重庆医科大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第8期1058-1064,共7页
目的:通过膝关节磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI)探究股骨远端和胫骨近端形态与前交叉韧带(anterior cruciate ligament,ACL)撕裂的相关性。方法:选择2018年1月1日至2023年1月31日于重庆医科大学附属第一医院行膝关节MRI平... 目的:通过膝关节磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI)探究股骨远端和胫骨近端形态与前交叉韧带(anterior cruciate ligament,ACL)撕裂的相关性。方法:选择2018年1月1日至2023年1月31日于重庆医科大学附属第一医院行膝关节MRI平扫检查的患者,最终选择81例ACL完全撕裂患者(病例组)和82例ACL正常患者(对照组),比较2组患者股骨和胫骨相关解剖学参数,包括髁间窝高度(intercondylar notch height,INH)、髁间窝宽度(intercondylar notch width,INW)、股骨髁宽度(notch width,NW)、髁间窝角(intercondylar notch angle,INA)、股骨内侧髁宽度(medial condyle width,MCW)、股骨内侧髁前后径(medial condyle length,MCL)、股骨外侧髁宽度(lateral condyle width,LCW)、股骨外侧髁前后径(lateral condyle length,LCL)、胫骨内侧平台宽度(medial tibial plateau width,MPW)、胫骨内侧平台前后径(medial tibial plateau length,MPL)、胫骨外侧平台宽度(lateral tibial plateau width,LPW)、胫骨外侧平台前后径(lateral condyle length,LPL)、胫骨髁间嵴角(intercondylar eminence angle,IEA)、内侧胫骨平台角(medial tibial plateau angle,MPA)、外侧胫骨平台角(lateral tibial plateau angle,LPA),计算髁间窝宽度指数(intercondylar notch width index,NWI),采用MCW/LCW、MCL/LCL、MPW/LPW、MPL/LPL描述股骨及胫骨内外侧骨形态学的相对差异,采用MCL/MPL、LCW/LPW、LCW/LPW、LCL/LPL、INA/IEA描述胫股关节之间的一致性;对2组患者进行单因素和多因素logistic分析,对筛选出的独立危险因素进行Logistis联合建模,并行接受者操作特征曲线(receiver operating characteristic curve,ROC)曲线分析。结果:①病例组患者INW、NWI、INA、MCL/MPL小于对照组(P<0.05);病例组患者MCL、MPL、MPW、MCL/LCL、MPL/LPL大于对照组(P<0.05);②多因素分析显示,MCL/MPL、NWI是ACL撕裂的独立危险因素(P<0.05);ROC曲线显示,MCL/MPL、NWI及联合模型对ACL撕裂具有一定的预测价值,曲线下面积(area under 展开更多
关键词 前交叉韧带 磁共振成像 膝关节 胫股关节
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膝骨关节炎影像学分级同胫股及髌股关节轴线角相关性分析 被引量:3
6
作者 于潇 马勇 +3 位作者 郭杨 王凌 龚震 黄利佳 《中国骨伤》 CAS CSCD 2023年第4期364-370,共7页
目的:探讨膝骨关节炎影像学分级与胫股及髌股关节轴线角的相关性。方法:回顾性分析2018年9月至2020年12月行立位双下肢X线及膝关节侧位片检查的中老年KOA患者739例(1 026膝)。其中K-L0级患者63例(95膝);K-L 1级100例患者(130膝);K-L 2级... 目的:探讨膝骨关节炎影像学分级与胫股及髌股关节轴线角的相关性。方法:回顾性分析2018年9月至2020年12月行立位双下肢X线及膝关节侧位片检查的中老年KOA患者739例(1 026膝)。其中K-L0级患者63例(95膝);K-L 1级100例患者(130膝);K-L 2级161例患者(226膝);K-L 3级187例患者(256膝);K-L 4级228例患者(319膝)。依据膝关节中心和髋关节中心与踝关节中心连线的相对位置将患膝分为内翻组844膝及外翻组182膝。根据Install-Salvati法将患膝重新分为高位髌骨(髌骨高度>1.2 mm)347膝、中位髌骨(髌骨高度0.8~1.2 mm)561例、低位髌骨(髌骨高度<0.8 mm)118膝3组。测量并比较各组股骨下角,胫骨上角,股骨颈干角,股骨胫骨角,关节间隙角,髋-膝-踝角,髌骨股骨角及髌骨高度。结果:(1)在内翻型KOA组中,不同K-L分级患者的髋-膝-踝角、胫股角、股骨下角、胫骨上角、关节间隙角、股骨颈干角比较,差异有统计学意义(P<0.05)。髋-膝-踝角、胫股角、股骨下角、胫骨上角、关节间隙角与K-L分级在0.01水平具有显著正相关性(P<0.05);股骨颈干角与K-L分级在0.01水平具有显著负相关性(P<0.05)。(2)在外翻型KOA组中,不同K-L分级患者的髋-膝-踝角、胫股角、股骨下角、胫骨上角、关节间隙角、股骨颈干角组间比较,差异有统计学意义(P<0.05)。髋-膝-踝角、胫股角、股骨下角、胫骨上角、股骨颈干角与K-L分级在0.01水平具有显著负相关性(P<0.05);关节间隙角与K-L分级在0.01水平具有显著正相关性(P<0.05)。(3)高位髌骨组中不同K-L分级的髌骨高度、髌骨股骨角组间比较,差异有统计学意义(P<0.05);中位髌骨组中不同K-L分级的髌骨高度、髌骨股骨角比较,差异无统计学意义(P>0.05);低位髌骨组中不同K-L分级的髌骨高度比较,差异无统计学意义(P>0.05),髌骨股骨角比较,差异有统计学意义(P<0.05)。高位髌骨组髌骨高度及髌骨股骨角与K-L分级在0 展开更多
关键词 膝骨关节炎 胫股关节 髌股关节 轴线角 双下肢全长片
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前交叉韧带重建术后关节粘连患者在体胫股关节运动学分析 被引量:1
7
作者 范帅 张玲 蔡斌 《医用生物力学》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期1134-1138,1145,共6页
目的定量分析前交叉韧带重建(anterior cruciate ligament reconstruction,ACLR)术后关节粘连患者在体胫股关节6自由度的运动学特征。方法纳入15例ACLR术后关节粘连患者和15例健康受试者,运用便携式膝关节三维运动分析系统采集受试者负... 目的定量分析前交叉韧带重建(anterior cruciate ligament reconstruction,ACLR)术后关节粘连患者在体胫股关节6自由度的运动学特征。方法纳入15例ACLR术后关节粘连患者和15例健康受试者,运用便携式膝关节三维运动分析系统采集受试者负重屈膝和非负重屈膝时胫股相对于股骨的运动轨迹,获取胫股关节6自由度的运动学数据。结果与健康人相比,负重屈膝30°、45°、60°和75°时,膝关节粘连患者患侧胫骨内旋角度明显减少(P<0.001);负重屈膝30°和45°时,膝关节粘连患者患侧胫骨相对于股骨的外翻角度较健康人明显减小(P<0.05)。非负重屈膝75°时,膝关节粘连患者患侧胫骨内移距离较健康人明显减少(P<0.05)。结论关节粘连限制了胫骨相对于股骨的旋转和内外移,对于胫骨相对于股骨的前后移动影响不大。因此,临床上应该利用各种治疗手段松解股骨内外侧沟的粘连和外侧副韧带挛缩,解决旋转和内外移动受限的问题,以最大程度恢复膝关节功能。 展开更多
关键词 膝关节 关节粘连 运动捕捉 胫股关节 运动学
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前交叉韧带重建联合内侧半月板部分切除术后不同屈膝状态下胫股关节生物力学变化的有限元分析 被引量:2
8
作者 张晓辉 王俊 廖八根 《中国医药导报》 CAS 2021年第27期30-34,F0004,共6页
目的构建前交叉韧带重建联合内侧半月板部分切除术后不同屈膝角度的有限元模型,分析胫股关节的生物力学特征。方法选取广州体育学院运动医学室就诊的1名前交叉韧带重建联合内侧半月板部分切除术后的男性患者,完成膝关节有限元模型构建... 目的构建前交叉韧带重建联合内侧半月板部分切除术后不同屈膝角度的有限元模型,分析胫股关节的生物力学特征。方法选取广州体育学院运动医学室就诊的1名前交叉韧带重建联合内侧半月板部分切除术后的男性患者,完成膝关节有限元模型构建。载荷验证后以胫股关节软骨最大应力、半月板位移为研究指标,分析不同屈膝角度下胫股关节的应力特征。结果膝关节有限元模型单元总数为582044,节点总数为391670。模拟不同屈膝角度时载荷下胫股关节应力的特征,结果显示,屈膝0°时,股骨髁软骨应力集中于中部,胫骨平台软骨应力主要集中于中、后部,内侧半月板应力集中于被切除的残留端;30°、60°时股骨髁软骨应力均集中于后部;30°时胫骨平台软骨应力主要集中于前外侧,60°时集中于中部;内侧半月板30°时应力集中于在前部,60°时在中部。内侧股骨髁软骨、胫骨平台软骨的最大应力由大到小依次为屈膝60°、0°、30°,外侧股骨髁软骨及胫骨平台软骨、内侧半月板的最大应力由大到小依次为屈膝60°、30°、0°,外侧半月板最大应力由大到小依次为屈膝30°、60°、0°,内侧胫骨平台与股骨髁软骨不同屈膝角度的最大应力均大于外侧,内侧半月板最大应力在屈膝0°、30°时小于外侧,屈膝60°时大于外侧。半月板形变位移特征分析结果显示,各角度下内侧半月板形变位移均小于外侧。结论屈膝60°时胫股关节内部结构的应力最大,屈膝各角度下内侧胫骨平台与股骨髁的软骨最大应力均大于外侧,内侧半月板位移形变小于外侧。 展开更多
关键词 前交叉韧带重建 内侧半月板部分切除术 屈膝角度 有限元分析
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机械臂超声成像结合超声-CT配准技术构建胫股关节在体检测系统的可行性及精度分析 被引量:1
9
作者 汪斐 徐灏 +4 位作者 姜江 杨萃 贾蕊 杜冰冉 李鉴轶 《中国临床解剖学杂志》 CSCD 北大核心 2023年第3期336-341,共6页
目的应用机械臂超声成像结合超声-CT配准技术构建胫股关节在体检测系统,并对该系统的测试精度进行评价。方法采集猪胫股关节及股骨标本的CT及超声图像,分别三维重建后进行手动配准;采集股骨标本六自由度运动超声图像,进行三维重建后与C... 目的应用机械臂超声成像结合超声-CT配准技术构建胫股关节在体检测系统,并对该系统的测试精度进行评价。方法采集猪胫股关节及股骨标本的CT及超声图像,分别三维重建后进行手动配准;采集股骨标本六自由度运动超声图像,进行三维重建后与CT三维模型配准,比较CT三维模型间测量的位移与真实位移差值,计算配准精度;配准及精度计算由两名研究人员分别进行,计算组内相关系数。结果利用三维几何信息进行超声-CT手动配准构建胫股关节在体检测系统具有可行性;平移精度为0.94~1.16 mm,旋转精度为0.63°~1.50°;精度测量结果的组内相关系数为0.794(P=0.014)。结论本超声-CT配准技术是可行的,其精度能够满足胫股关节动态检测要求,未来需改进机械臂扫描获取超声图像的方法,利用计算机图像处理技术进行快速配准。 展开更多
关键词 3D/3D图像配准 机械臂超声成像 胫股关节
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上胫腓关节的生物力学研究 被引量:1
10
作者 鲁建作 林央央 +2 位作者 杨杰 董晓敏 潘骏 《中国现代医生》 2016年第6期4-8,共5页
目的探讨上胫腓关节的生物力学特征。方法收集10具成人尸体膝部标本,采用生物力学方法及压敏片技术测试不同体位下上胫腓关节的压力及上胫腓关节的受力面积。结果上胫腓关节的平均压力均显著小于内、外侧股胫关节的平均压力(P<0.05)... 目的探讨上胫腓关节的生物力学特征。方法收集10具成人尸体膝部标本,采用生物力学方法及压敏片技术测试不同体位下上胫腓关节的压力及上胫腓关节的受力面积。结果上胫腓关节的平均压力均显著小于内、外侧股胫关节的平均压力(P<0.05);在压力为700N、1400N、2800N时,居于中立位的上胫腓关节的受力面积显著小于其他体位(P<0.05);居于中立位的上胫腓关节的平均压力显著大于居于跖屈位、内翻位,但显著小于背伸位、外翻位(P<0.05)。P1组倾斜度>20°,P2组的倾斜度<20°;在700N压力下,P1组的受力面积均显著小于P2组(P<0.05),但P1组的平均压力显著大于P2组(P<0.05),且不受体位的改变影响。结论跖屈位、内翻位时上胫腓关节承受压力大,上胫腓关节压力随踝关节体位的改变而改变,在处理上胫腓关节脱位时,需尽量避免行上胫腓关节融合术;倾斜型的上胫腓关节较水平型承受压力大,较易发生损伤。 展开更多
关键词 上胫腓关节 股胫关节 生物力学 压敏片
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膝屈曲状态胫股关节压应力光弹性分析 被引量:1
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作者 吴其常 张国栋 +2 位作者 李润 关丽媛 王春禹 《医用生物力学》 CAS CSCD 1995年第4期229-234,共6页
以胫股关节光弹材料模型模拟膝关节在屈曲0°、10°、20°和30°状态下加载。结果显示胫股间接触面积内髁大于外髁,应力分布外髁大于内髁,最大应力分布于接触部位中心点附近。随着膝关节屈曲角度增加,(1)... 以胫股关节光弹材料模型模拟膝关节在屈曲0°、10°、20°和30°状态下加载。结果显示胫股间接触面积内髁大于外髁,应力分布外髁大于内髁,最大应力分布于接触部位中心点附近。随着膝关节屈曲角度增加,(1)中心点后移,30°以内胫股间打滑率内侧为40.23%,外侧为45.92%;(2)胫骨平台两中心点内移,中心点间距增加;(3)胫股间接触面积减少;(4)应力峰值增加,其增加率远大于面积减少率。实验结果提示膝关节畸形矫正时,要注意恢复胫股间的正常对合与应力分布。 展开更多
关键词 胫股关节 应力分布 光弹性分布 膝关节 生物力学
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胫股关节接触特性及含前交叉韧带重建隧道软骨应力仿真研究 被引量:1
12
作者 黄荣瑛 许勇刚 +1 位作者 胡磊 徐强 《航天医学与医学工程》 CAS CSCD 北大核心 2010年第5期329-334,共6页
目的研究软骨在胫股关节接触下受骨质材料属性变化以及前交叉韧带重建前后对软骨受力分布的影响。方法根据CT和MR I扫描数据,采用图像的阈值分割与配准技术建立了包括股骨、胫骨和关节软骨胫股关节模型并规划移植隧道。对正常/退变骨质... 目的研究软骨在胫股关节接触下受骨质材料属性变化以及前交叉韧带重建前后对软骨受力分布的影响。方法根据CT和MR I扫描数据,采用图像的阈值分割与配准技术建立了包括股骨、胫骨和关节软骨胫股关节模型并规划移植隧道。对正常/退变骨质(弹性模量为正常骨质的4/5,3/4,1/2,1/10)的胫股关节和含重建隧道的术后关节分别施加载荷(0.5,1,1.5,2 BW)进行接触应力有限元分析。结果随着关节处骨质材料弹性模量的降低,软骨表面所受的压力和应力均会增加;另外,单/双束重建隧道使胫股关节中的软骨面间的接触面积增大,降低软骨所承受的最大压力和应力。结论骨质材料属性的下降增大了关节软骨退化的可能性,前交叉韧带重建隧道减弱了关节抵抗接触载荷的能力,本研究对降低重建术后关节软骨退变及拟定术后的康复方案具有实用价值。 展开更多
关键词 胫股关节 前交叉韧带重建 接触应力 关节软骨 有限元分析
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半月板切除对多屈曲角位姿胫股关节接触性能的影响 被引量:1
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作者 黄荣瑛 郭云飞 +1 位作者 徐强 张高龙 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2012年第9期300-307,共8页
针对半月板损伤切除后胫股关节接触特性的变化,该文利用正常膝关节四个屈曲角度(0°/25°/60°/80°)下的MRI图像数据,构建了正常/内侧半月板切除/外侧半月板切除/双侧半月板切除的胫股关节有限元模型,对各屈曲角度下... 针对半月板损伤切除后胫股关节接触特性的变化,该文利用正常膝关节四个屈曲角度(0°/25°/60°/80°)下的MRI图像数据,构建了正常/内侧半月板切除/外侧半月板切除/双侧半月板切除的胫股关节有限元模型,对各屈曲角度下的四种模型分别施加单一压载荷和压扭组合载荷进行有限元仿真,仿真结果表明:1)对胫股关节的各个屈曲角位姿而言,单侧半月板损伤切除后,存留侧半月板所承担的轴向载荷及半月板表面的最大等效应力增加,其中外侧半月板切除较内侧半月板切除的增量大;2)各屈曲角位姿下,半月板损伤切除后,胫骨/股骨软骨直接传递的轴向载荷增大,双侧半月板切除的增加量最大,单侧半月板切除对切除半月板侧的影响次之,对保留半月板一侧的影响最弱;此外,胫骨软骨上的最大等效应力以内侧/外侧/双侧切除的顺序依次增大;3)胫股关节中外侧/双侧半月板损伤被切除后,25°和80°的屈曲角位姿下的外侧胫骨软骨上出现明显的应力集中。总之,对于各个屈曲角位姿的胫股关节,半月板损伤切除后,导致胫骨软骨/股骨软骨通过直接接触传递了更多的载荷,由此改变了软骨上的应力分布,使软骨上的最大等效应力值增加,从而引起了关节软骨退变及关节的其它综合病变。外侧半月板切除引起的胫股关节接触特性的变化比内侧半月板切除时更大,在半月板切除术中应加以重视。 展开更多
关键词 有限元 胫股关节 多屈曲角度 半月板切除 轴向载荷 应力
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股骨髁髌股、胫股关节运动重叠接触区域及其生物力学测定
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作者 冯明光 吴海山 +3 位作者 徐长明 储小兵 何志勇 姚武 《中国运动医学杂志》 CAS CSCD 北大核心 2004年第5期485-488,共4页
目的 :明确膝关节运动时胫骨、髌骨与股骨髁接触的重叠区域 ,测量并比较分析重叠区域内髌股、胫股关节各自接触压大小及分布特点 ,探讨髌股关节置换术中股骨滑车假体长度的设计。方法 :收集 8具新鲜膝关节尸体标本 ,在Instron 85 0 1生... 目的 :明确膝关节运动时胫骨、髌骨与股骨髁接触的重叠区域 ,测量并比较分析重叠区域内髌股、胫股关节各自接触压大小及分布特点 ,探讨髌股关节置换术中股骨滑车假体长度的设计。方法 :收集 8具新鲜膝关节尸体标本 ,在Instron 85 0 1生物力学测试仪上构建实验平台 ,模拟生理状态下膝关节站立到下蹲屈膝的过程 ,采用染色法描记重叠区域、压敏法测量髌股、胫股关节在该区域接触压。结果 :股骨髁关节面存在髌股、胫股关节运动重叠接触区域 ,范围大致相当股骨髁髌股关节接触区域内、始于屈膝 75°髌股接触部的后部分区域 ;重叠区域内髌股、胫股关节各自接触压测定显示 ,前者的接触压明显高于后者。结论 :股骨滑车假体的有效长度应涵盖髌股关节在股骨髁所有接触区域。 展开更多
关键词 股骨髁 膝关节 运动 髌股关节 假体 生物力学 置换术 区域内 结论 构建
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两/三隧道固定对关节软骨及半月板的影响
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作者 黄荣瑛 郭云飞 +2 位作者 张高龙 郑红光 卫晓东 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第2期274-282,共9页
基于正常膝关节4个屈曲角度(0,25,60,80)下的磁共振(MR)图像数据,建立正常/两隧道固定/三隧道固定内侧半月板移植术后的胫股关节模型.对各屈曲角度下的4种模型分别施加单一轴向压载和压扭组合载荷进行有限元仿真,得到各模型在2种载荷作... 基于正常膝关节4个屈曲角度(0,25,60,80)下的磁共振(MR)图像数据,建立正常/两隧道固定/三隧道固定内侧半月板移植术后的胫股关节模型.对各屈曲角度下的4种模型分别施加单一轴向压载和压扭组合载荷进行有限元仿真,得到各模型在2种载荷作用下的应力及位移分布.提取关节软骨、半月板表面的等效应力以及半月板的最大位移进行对比分析,得到内侧半月板移植术后两/三隧道固定对胫股关节中软骨及半月板的影响.总体上讲内侧半月板移植中的三隧道固定要优于双隧道固定,更利于胫股关节恢复正常的应力特性. 展开更多
关键词 内侧半月板移植 固定方法 胫股关节 有限元 接触特性
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半月板移植的固定法对胫股关节屈曲中韧带及骨骼的力学特性影响
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作者 郭云飞 黄荣瑛 张高龙 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2013年第2期379-387,共9页
基于正常膝关节4个屈曲角度(0°/25°/60°/80°)下的MRI图像数据,构建了正常以及内侧半月板移植术中双隧道固定和三隧道固定的胫股关节有限元模型,对屈曲角系列下的4种模型分别施加10N.m的内外旋扭矩进行有限元仿真,... 基于正常膝关节4个屈曲角度(0°/25°/60°/80°)下的MRI图像数据,构建了正常以及内侧半月板移植术中双隧道固定和三隧道固定的胫股关节有限元模型,对屈曲角系列下的4种模型分别施加10N.m的内外旋扭矩进行有限元仿真,得到各模型在两种载荷作用下的应力及位移分布,通过从仿真结果中提取各韧带表面的最大拉应力、韧带内的张力及韧带的最大变形量以及股骨、胫骨最大等效应力进行对比分析,获得了内侧半月板移植的双隧道/三隧道固定方法对胫股关节屈曲中韧带及骨骼力学特性的影响。结果表明:同类异体半月板移植的两种固定方法均在一定程度上改善了半月板切除引起的韧带力学行为的异常情况,尤其以采用三隧道固定后的改善更为明显。与双隧道固定相比,三隧道固定使各屈曲角度下韧带表面最大拉应力的变化更为小些,且对各韧带内张力的大小的改变也更微小;虽然三隧道固定使两种载荷作用下韧带的平均变形量的变化更大一些,但4个屈曲角度下的平均变化百分比不超过10%。同类异体半月板移植的两种固定方法均在一定程度上影响股骨和胫骨应力分布,但采用三隧道固定后的影响相对于双隧道固定的小。综合而言,三隧道固定比双隧道固定更利于移植膝韧带力学性能的恢复和胫骨/股骨接近正常的骨骼应力分布。该文的研究结果能为同类异体半月板移植手术的临床实施和术后分析提供参考数据。 展开更多
关键词 内侧半月板移植 固定方法 胫股关节 韧带 骨骼 力学性能
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内侧副韧带拉花松解在膝关节内侧半月板后角撕裂关节镜手术中的应用 被引量:14
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作者 朱威宏 唐琪 +3 位作者 廖乐乐 李丁 阳洋 陈游 《中南大学学报(医学版)》 CAS CSCD 北大核心 2017年第9期1053-1057,共5页
目的:探讨在膝关节镜手术中,运用内侧副韧带(medial collateral ligament,MCL)拉花松解技术处理合并膝关节内侧间室紧张的内侧半月板后角(posterior horn of medial meniscus,PHMM)撕裂时的安全性和有效性。方法:2013年1月至2014年12月... 目的:探讨在膝关节镜手术中,运用内侧副韧带(medial collateral ligament,MCL)拉花松解技术处理合并膝关节内侧间室紧张的内侧半月板后角(posterior horn of medial meniscus,PHMM)撕裂时的安全性和有效性。方法:2013年1月至2014年12月对32例合并膝关节内侧间室紧张的PHMM撕裂患者,均使用MCL拉花松解技术。用18号静脉穿刺针于MCL胫骨止点附近进行松解,同时取膝关节外翻位处理PHMM撕裂。术后第1天、4周、12周分别行外翻应力试验及双膝外翻应力位X线片评估MCL愈合情况。术后1,3,6个月随访,之后每半年随访1次,每次采用疼痛视觉评分(Visual Analogue Scales,VAS),Lysholm,Tegner和国际膝关节文献委员会(International Knee Documentation Committee,IKDC)评分评价患侧膝关节功能。结果:32例患者均得到随访,随访时间24~36(平均28)个月。无1例MCL撕裂、股骨骨折、关节软骨损伤及神经血管损伤等并发症。双膝外翻应力位X线片内侧关节间隙测量:术后第1天健侧为(4.3±1.3)mm,患侧为(6.6±1.6)mm,二者比较差异有统计学意义(P<0.05);术后4周健侧为(4.2±1.5)mm,患侧为(5.5±1.2)mm,二者比较差异有统计学意义(P<0.05);术后12周健侧为(4.3±1.4)mm,患侧为(4.8±1.5)mm,二者比较差异无统计学意义(P>0.05)。VAS术前4.5±1.5,最终随访为1.7±1.0,二者比较差异有统计学意义(t=16.561,P<0.05);Lysholm评分术前为52.3±5.8,最终随访为93.2±6.3,二者比较差异有统计学意义(t=-41.353,P<0.05);Tegner评分术前为4.1±1.1,最终随访为5.5±0.6,二者比较差异有统计学意义(t=–18.792,P<0.05);IKDC主观评分术前为54.5±6.2,最终随访为93.8±4.5,二者比较差异有统计学意义(t=–38.253,P<0.05)。结论:MCL拉花松解是一种安全、有效的处理合并膝关节内侧间室紧张的PHMM撕裂的手术方法。 展开更多
关键词 内侧半月板损伤 内侧间室 内侧副韧带松解 拉花技术 膝关节
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韧带倾斜角及胫股关节角度变化与前交叉韧带重建关节功能的关系及影响因素
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作者 王飞 权松涛 《黑龙江医药科学》 2024年第6期102-105,共4页
目的:探讨韧带倾斜角及胫股关节角度变化与前交叉韧带重建关节功能的关系及影响因素。方法:选取2021年3月至2023年3月在洛阳正骨医院膝关节中心进行前交叉韧带重建治疗的患者102例,根据术后6个月国际膝关节文献委员会(international kne... 目的:探讨韧带倾斜角及胫股关节角度变化与前交叉韧带重建关节功能的关系及影响因素。方法:选取2021年3月至2023年3月在洛阳正骨医院膝关节中心进行前交叉韧带重建治疗的患者102例,根据术后6个月国际膝关节文献委员会(international knee joint literature committee,IKDC)评分情况分为关节功能恢复良好患者72例和关节功能恢复不良患者30例,比较恢复良好和不良患者临床资料、韧带倾斜角及胫股关节角度变化,并分析与前交叉韧带重建关节功能的关系及其影响因素。结果:关节功能恢复不良患者女性比例、年龄≥40岁比例、生活意外比例分别为56.67%、60.00%和73.33%,明显高于关节功能恢复良好患者(P<0.05);关节功能恢复不良患者前交叉韧带冠状位、矢状位倾斜角手术前后变化值分别为(16.78±1.88)°和(16.20±1.82)°,明显高于恢复良好患者(P<0.05);关节功能恢复良好和不良患者胫股关节角度手术前后变化值比较差异无统计学意义(P>0.05);前交叉韧带冠状位、矢状位倾斜角手术前后变化值与IKDC评分呈负相关(r=-0.399;-0.454,P<0.05);胫股关节角度手术前后变化值与IKDC评分无明显相关性(P>0.05);Logistic回归分析结果显示:年龄、前交叉韧带冠状位倾斜角手术前后变化值、前交叉韧带矢状位倾斜角手术前后变化值是患者关节功能恢复的影响因素(P<0.05)。结论:年龄及韧带倾斜角手术前后变化值是前交叉韧带重建关节功能的影响因素,胫股关节角度变化与关节功能恢复无明显相关性。 展开更多
关键词 韧带倾斜角 胫股关节角度 前交叉韧带重建 关节功能 影响因素
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Tibiofemoral Joint Forces during the Stance Phase of Gait after ACL Reconstruction
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作者 Brooke A. Sanford John L. Williams +1 位作者 Audrey R. Zucker-Levin William M. Mihalko 《Open Journal of Biophysics》 2013年第4期277-284,共8页
The main goals of anterior cruciate ligament reconstruction (ACLR) are to restore knee function and prevent development of osteoarthritis (OA). However, the incidence of early-onset OA remains higher in patients follo... The main goals of anterior cruciate ligament reconstruction (ACLR) are to restore knee function and prevent development of osteoarthritis (OA). However, the incidence of early-onset OA remains higher in patients following ACLR. The purpose of this study was to compare the computed tibiofemoral joint (TFJ) forces and muscle forces of ACLR knees to those of BMI-matched control subjects during the stance phase of gait. We hypothesized that the use of principal component analysis would allow us to characterize alterations in three-dimensional TFJ loads and muscle forces after ACLR as compared to a healthy control population. Of the eight ACLR knees, four displayed an abnormal TFJ compressive force. In three of these four ACLR knees that displayed abnormal compressive forces, one of the major muscles/muscle groups crossing the knee also deviated from the control group. We believe that each subject has a unique response to their injury, reconstructive surgery, and rehabilitation. 展开更多
关键词 ACL RECONSTRUCTION tibiofemoral joint FORCES GAIT
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