下胫腓联合韧带的生物力学有限元分析

• 作者: 丁军稳 米涛 李泽清 任荣 唐保明 罗伟 李钊伟
• 来源期刊: 中国组织工程研究
• 学科: 医学
• 关键词: 下胫腓 韧带 生物力学 有限元分析 踝关节 三维有限元模型
• 年，卷（期）: 2022,（33）
• 所属期刊栏目: 骨与关节生物力学|Bone and joint biomechanics
• 页码范围: 5259-5264
• 页数: 6页
• 分类号: R459.9|R319|R684.7
• 语种: 中文

摘要

背景:下胫腓联合韧带对维持踝关节稳定性的作用较大,现在越来越多的学者开始注重下胫腓联合韧带的生物力学研究,但单独对下胫腓前韧带、骨间韧带、下胫腓后韧带、横韧带的生物力学研究报道较少.目的:建立一个包括下胫腓联合韧带、胫腓骨远端及距骨的踝关节三维有限元的仿真模型,研究下胫腓联合韧带对踝关节稳定性的影响.方法:基于计算机断层扫描CT图像信息,结合Mimics、Geomagic Studio软件,建立包含胫骨、腓骨、距骨及部分软骨的踝关节仿真模型,再将模型导入有限元分析软件Abaqus中,构建出包含韧带等软组织的踝关节三维有限元模型,最终模拟4种不同类型受力环境下的下胫腓前韧带、骨间韧带、下胫腓后韧带、横韧带的应力分布和应力云图变化情况.结果 与结论:①在内旋载荷下,下胫腓后韧带受力最大;在外旋载荷下,下胫腓横韧带受力最大,其次为下胫腓前韧带;在垂直+内旋载荷下,下胫腓后韧带受力最大,且大于内旋载荷下的最大应力值;在垂直+外旋载荷下,下胫腓横韧带受力最大,其次为下胫腓前韧带,且均大于外旋载荷下的最大应力值;②结果表明,下胫腓后韧带在防止踝关节内旋损伤时作用较突出,下胫腓横韧带和前韧带在防止踝关节外旋损伤时作用突出.