舞蹈演员跖趾关节炎发生机制的有限元分析

• 作者: 刘云鹏 华国军 徐志庆 李坤 王星亮
• 来源期刊: 中国现代医学杂志
• 学科: 医学
• 关键词: 骨关节炎 有限元分析 生物力学
• 年，卷（期）: 2019,（3）
• 所属期刊栏目: 新进展研究·论著
• 页码范围: 93-96
• 页数: 4页
• 分类号: R687
• 字数: 2482字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1005-8982.2019.03.018

摘要

目的 通过构建3个不同角度的全足三维有限元模型,施加重力模拟舞蹈演员踮脚站立的工况,以此探究舞蹈演员多发跖趾关节炎的生物力学机制.方法 利用石膏托固定研究对象的足踝关节后拍摄全足CT图像,构建出包括骨与足周围软组织及关节韧带的全足三维有限元模型,并对模型设定边界条件、施加载负并进行应力分析,研究舞蹈演员踮脚站立时的全足应力分布情况.结果 分别建立中立位,跖屈20°,跖屈40°的全足三维有限元模型,施加载负后有限元分析的结果表明,站立平衡时随着踮脚角度的增加,前足应力向跖趾关节集中,其中第2、3足趾的应力变化最大,第2跖骨的最大应力值从4.77 MPa增加到34.61 MPa,第2近节趾骨的最大应力值从2.38 MPa增加到166.40 MPa,第3跖骨的最大应力值从4.53MPa增加到30.21 MPa,第3近节趾骨的最大应力值从2.19 MPa增加到157.80 MPa.结论 舞蹈演员踮脚站立时的角度越大,第2和第3跖趾关节附近应力值迅速增大,长时间的踮脚站立很容易造成跖趾关节炎,引发前足疼痛.