ACL断裂对膝半月板和软骨应力分布的影响

• 作者: 农明善 叶青 尹力 杨柳 王富友 陈凯宁 陈诚
• 来源期刊: 中国矫形外科杂志
• 学科: 医学
• 关键词: 前交叉韧带 半月板 软骨 有限元分析 生物力学
• 年，卷（期）: 2015,（22）
• 所属期刊栏目: 基础研究
• 页码范围: 2083-2089
• 分类号: R687
• 语种: 中文
• DOI: 10.3977/j.issn.1005-8478.2015.22.16

摘要

[目的]采用三维有限元,对比分析前交叉韧带(anterior cruciate ligament,ACL)正常时和断裂后膝关节半月板和软骨的应力分布. [方法]构建胫股关节三维有限元模型,把ACL断裂引起的股骨外旋增加量(5.4°)设置为边界条件,以模拟ACL断裂后膝关节在伸直位的运动状态,同时在股骨上施加700 N向下载荷和134N向后载荷,对比分析ACL正常时和断裂后两种情况下半月板和软骨的应力分布.另一方面,在ACL断裂的胫股关节模型中分析两种工况:应用股骨外旋增加量模拟膝关节运动状态、不模拟运动状态,计算出这两种工况下胫股关节间的应力并进行比较.[结果]当ACL断裂后,除了外侧股骨软骨,内外侧间室中半月板和软骨的应力均比正常时有不同程度的增加,内侧胫骨软骨的应力增幅最大(57.6％),内侧间室的平均应力增幅大于外侧间室(34.1％vs 4.7％).在ACL断裂胫股关节模型的两种工况之间,胫股关节间的平均应力差异为20％,外侧间室的平均应力差异大于内侧间室(32.6％ vs7.4％).[结论]ACL断裂使胫股关节间的应力重新分布,主要引起内侧间室的应力明显增加.ACL断裂后膝关节的运动状态本身就可以造成关节间应力改变,所以在有限元分析时模拟膝关节的运动行为是有必要的.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	杨柳	第三军医大学西南医院关节外科	296	2450	23.0	30.0
2	王富友	第三军医大学西南医院关节外科	38	221	8.0	12.0
3	陈诚	第三军医大学西南医院关节外科	38	180	9.0	11.0
4	农明善	武警广西总队医院骨科	25	74	6.0	7.0
5	叶青	武警广西总队医院骨科	7	28	4.0	5.0
6	陈凯宁	武警广西总队医院骨科	15	34	3.0	4.0
7	尹力	第三军医大学西南医院关节外科	6	53	3.0	6.0