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《福建中医学院》 2002年
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膝内、外翻畸形对膝关节影响的生物力学实验研究

房明亮  
【摘要】: 目的:本课题采用有限元和光弹性的实验方法,研究膝关节由内翻30°至外翻30°之间的应力应变规律,为全面了解膝内、外翻所产生的不良后果和临床治疗该病提供生物力学依据。 方法:有限元模型的建立是利用膝关节内、外翻X线平片和正常人膝关节横断CT片,并用Super-Sap软件分别建立平面和三维有限元模型,在内翻30°至外翻30°之间,每2°按实际受力大小和方向加载,分别生成31个模型和31种工况,计算得出模型中各节点的应力应变情况。平面光弹性实验是按膝关节骨组织弹性模量,制成近似实际组织透明环氧树脂材料,并按膝关节X线上膝部形状切割制成模型,加载后置于偏振光场中观察应力光图,了解膝关节应力分布状况。 结果:1、正常膝关节(外翻0°~10°)内、外侧均表现为压应力,内侧压应力约为外侧的1.4倍,最大值位于股骨内髁。2、随着膝关节内翻角度逐渐加大,内侧膝关节应力值增大,在10°~18°之间应力变化显着,以内侧胫骨平台最显著;内侧关节软骨-半月板复合体中心和外侧应力集中明显。3、随着膝关节外翻角度逐渐增加,在最初12°内应力值变化不大,外翻大于20°后应力开始变化较明显,应力主要集中于外侧胫骨平台和外侧复合体中心及内侧。 -4· 结论:1、正常膝关节负荷主要通过膝关节内侧传递。2、随 膝关节内翻角度力。大,内侧膝关节破坏趋势力。大,其中以内侧胆 骨平台最明显,复合体中心和外侧易受损伤,内翻10”-14”可 能为内翻应力开始破坏和截骨预防并发症的临界角度。3、随膝 关节外翻角度增加,最易受损伤的部位位于外侧胜骨平台和外侧 复合体中心和内侧,外翻大于20”可能为外翻应力破坏和截骨预 防的临界角度。4、单纯从生物力学的角度阐述,截骨矫形在内翻 6”至外翻10”之间是可以接受的。
【学位授予单位】:福建中医学院
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2002
【分类号】:R318.01

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【引证文献】
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【参考文献】
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【共引文献】
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【同被引文献】
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