步态变化对人体膝关节接触生物力学特性的影响

步态变化对股胫关节接触生物力学特性影响的量化研究对人们认识关节的力学行为,保护关节减少伤害非常重要。通过含半月板、股胫关节软骨和股骨、胫骨三维实体的膝关节有限元模型,仿真分析了在步态发生变化时膝关节股胫关节的接触力学特性。仿真分析表明:步态变化后股胫关节内外侧接触面积和接触应力发生了变化,内收外展角度的变化比内外旋角度的变化对膝关节生物力学特性的影响大,膝关节外旋同时出现外展时会加重股胫关节外侧的应力。     

步态变化对人体膝关节接触生物力学特性的影响

步态变化对股胫关节接触生物力学特性影响的量化研究对人们认识关节的力学行为,保护关节减少伤害非常重要。通过含半月板、股胫关节软骨和股骨、胫骨三维实体的膝关节有限元模型,仿真分析了在步态发生变化时膝关节股胫关节的接触力学特性。仿真分析表明:步态变化后股胫关节内外侧接触面积和接触应力发生了变化,内收外展角度的变化比内外旋角度的变化对膝关节生物力学特性的影响大,膝关节外旋同时出现外展时会加重股胫关节外侧的应力。     

兔膝关节骨关节炎模型建立的探讨

摘要: 目的 探讨应用前交叉韧带和内外侧半月板切除的方法制作骨关节炎( OA) 动物模型的可行性及可靠性。 方法 成年雄性新西兰大白兔 20 只,于右后肢膝关节切断前交叉韧带和切除内外侧半月板,左后肢仅打开关节 囊,不对关节内部进行操作,观察术后兔子活动情况; 于第 2、6、10 周处死,观察其左、右两侧后肢膝关节软骨病理 改变。实验动物 2、6、10 周后取右后肢膝关节软骨为实验组,左侧肢体膝关节软骨标本为对照组,比较两组软骨病 变情况。结果 2、6、10 周后,从实验动物活动表现和大体标本观察,兔右后肢膝关节均呈典型的 OA 特征。结论 前交叉韧带和内外侧半月板切除是一个制作 OA 动物模型的较为理想的方法。     

行人下肢高精度数值模型与损伤参数研究

为了深入研究汽车-行人碰撞过程中下肢的生物力学响应和损伤机理,基于人体解剖学结构建立了具有完整下肢组织结构和高仿生精度的成年男性行人下肢有限元模型.包括股骨、胫骨、腓骨、髌骨等下肢骨骼以及皮肤、肌肉、韧带、关节囊、半月板等重要软组织.针对长骨骨干断面几何不均匀的特征,提出以CT断面影像数据为依据,建立以真实皮质骨内外表面为边界实现皮质骨断面厚度和形状连续变化的长骨数值模型,对不同建模方式进行了对比,采用两层实体单元模拟皮质骨以获得相对较高的计算精度和计算效率.通过模拟相关生物力学实验,获得了行人下肢各部位的损伤参数,分析了皮质骨厚度变化以及不同撞击方向对下肢损伤参数和损伤机理的影响.上述损伤参数的获得可为我国汽安全性设计提供参考.     

膝关节半月板运动解剖学分析

半月板软骨对于维持正常的膝关节功能非常重要，其功能有承受负荷、震荡吸收、维持膝关节稳定性、润滑关节和产生本体感觉等，由于其自身结构和执行功能的复杂性，使半月板损伤在膝关节损伤中十分多见，特别是膝关节在完成某些特定动作的情况下，尤以运动员为多发，了解半月板的解剖基础和功能性质，采取积极有效的预防措施，对于维护半月板健康和运动员健康具有现实意义．     

前交叉韧带生物力学特性及其损伤对膝关节稳定性的影响

基于MRI断层图像,采用逆向建模技术建立了包含骨骼、半月板、关节软骨及膝关节四条主要韧带的膝关节三维模型,并考虑了半月板的横观各向同性及韧带的超弹性特征,采用有限元方法对在前交叉韧带(anterior cruciate ligament,ACL)完整、部分损伤及完全损伤3种情况下,关节主要韧带的生物力学特性以及前交叉韧带损伤对膝关节向前稳定性造成的影响进行了分析。所得结果对前交叉韧带损伤的预防、治疗及康复具有指导意义。     

结合半月板结构和功能分析其运动中损伤的原因

目的该研究将结合半月板的结构和功能分析其在运动中损伤的潜在原因和直接原因.方法 应用计算机检索维普资讯网及查阅图书馆相关文章,所选文献部分侧重研究半月板损伤的病理生理学基础,部分文章重点介绍半月板的形态结构,部分文章着重介绍半月板的微细结构,部分文章侧重半月板的矛盾运动.结论 由于半月板自身结构和生物力学特性存在容易造成损伤的潜在因素,在致伤条件存在下,半月板矛盾运动再加上受到外力,半月板的薄弱环节经受不住牵拉、挤压、撕扯,极易造成半月板的损伤甚至撕裂.     

含半月板的活体股胫关节接触特性有限元分析

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.     

关节软骨内部损伤演化力学机制的数值分析

从关节软骨的细观结构出发,建立纤维增强多孔黏弹性关节软骨二维细观模型,模型考虑了纤维和基质随软骨深度变化的力学参数,通过数值计算研究了由关节软骨内部纤维损伤引起基质损伤演化的力学规律.结果 显示,在滚压载荷作用下软骨的中层承受应力最大,最容易在中层开始出现损伤演化,随着施加载荷的次数不断增加,损伤首先从中层纤维开始,不...     

膝关节三维有限元模型的建立及分析

通过CT扫描数据和三维重建软件,建立考虑半月板,软骨和韧带的包括完整股骨、胫骨、腓骨的全膝关节三维有限元模型,进行单双腿站立两种工况的数值模拟.计算结果表明:单腿支撑时膝关节的应力大于双足站立时的应力.软骨和半月板,均是内侧受力较大易磨损;半月板内缘所受接触应力相对较大,导致内缘容易磨损.半月板在传递载荷中起十分重要的作用,膝关节中半月板磨损或缺失会导致关节内部载荷传导发生变化,导致应力分布不均,造成关节疾病的进一步恶化.文中结果表明:考虑半月板,软骨和韧带的全膝关节模型能够正确反应膝关节在生理载荷作用下的力学行为,半月板在膝关节承载中起重要作用,保护半月板免受伤害,对于保护膝关节具有重要意义,文中工作对膝关节保护、康复以及假体设计和优化有指导意义.     

中老年太极拳练习者膝关节损伤机理及预防措施

中老年太极拳练习者中常发生膝关节损伤,本文根据中老年人膝关节解剖生理特点,分析了太极拳练习中膝关节损伤机理,提出了预防损伤的措施。     

中碳钢点缝焊问题研究

熔核的一次结晶是点缝焊接头形成过程中的重要环节之一.熔核一次结晶的组织形态主要受其合金本身的因素(K、m、C_0、D)和工艺因素(G、R)的影响,并且对其接头的机械性能有着很大的影响。本文通过对中碳钢板点缝焊接头形成进行金相观察及其分析、研究,认为中碳钢板点缝焊熔核一次结晶的组织形态为“四周的树枝晶和心部的等轴晶”,并用“成分过冷”的理论初步进行了解释,提出了促进等轴晶发展的途径.同时,还对中碳钢板点缝焊接头进行了大量的拉剪试验,从规范的角度论述了保证接头质量的关键问题是:焊接过程中的热平衡问题。     

沙疗温度及血液灌注对膝关节温度场和应力场的影响

为探究沙疗过程中沙体温度及血液灌注率对于人体膝关节部位温度场分布以及骨骼热应力的影响,在生物传热学以及经典力学的理论基础上,通过运用将膝关节部位的计算机断层扫描(computed tomography,CT)影像数据导入3D逆向建模软件Mimics建立三维模型,并将模型导入COMSOL软件并进行传热数值模拟的方法来研究了沙疗过程中膝关节温度场以及热应力的变化规律.结果表明:在45℃沙体环境下沙疗30 min,膝关节骨骼的温度和热应力主要集中在髌骨和胫骨上,而在胫骨的长骨部位尤为集中.由骨骼热应力变化曲线可以知道骨骼平均热应力在沙疗20 min时达到顶峰,在20～30 min出现下降趋势,然后在30 min以后随着时间增加开始逐渐减退.可见合适的沙疗时间在20 min左右为最佳,但不超过30 min为宜.在整个沙疗过程中,血液灌注率对于人体的温度场以及应力场起着至关重要的调节作用.     

足球运动中膝关节损伤研究

对河南省15所高校151名因参与足球运动而造成膝关节损伤的学生进行调查,分析膝关节损伤类型.分别选用膝关节标本6例和9例进行解剖观察和生物力学实验,对膝关节解剖结构、损伤原理进行研究总结,在此基础上提出预防措施,为足球教学与训练提供科学指导.     

一种快速取大鼠膝关节滑膜的方法

目的 建立一种较传统方法更为快速可行地获取大鼠膝关节滑膜组织的方法。方法 通过查阅文献了解取大鼠膝关节滑膜组织传统方法,并查阅大量大鼠膝关节解剖图谱,在实验中随机将60只造模成功的佐剂性关节炎实验大鼠分成两个小组。30只大鼠采用传统方法取大鼠膝关节滑膜组织,另外30只大鼠采用新方法取大鼠膝关节滑膜组织。结果 传统方法30只大鼠中23只取出较为完整的滑膜组织。新方法30只大鼠全部完整取出膝关节滑膜组织;传统方法平均取一只大鼠单侧膝关节滑膜组织耗时为(15.26±3.41)min,新方法平均每只耗时(10.12±2.34)min,两者比较有显著差异(P<0.01)。结论 新方法较传统方法能更为快速可行地取出大鼠膝关节滑膜组织。     

3D建模与快速成型技术在个体化膝关节假体术中的应用

目的探讨3D建模与快速成型技术在个体化膝关节肿瘤假体手术治疗中的新方法,评价3D建模与快速成型技术的应用价值.方法选取3例膝关节骨肿瘤患者,术前均对膝关节周围病损区行CT扫描,获得原始数据后,导入Mimics19.0软件,在软件中模拟手术规划,并且设计与切除后剩余的骨组织相契合的钛合金"植物.随访期间应用国际骨与软组织肿瘤保肢(Musculoskeletal Tumor Society,MSTS)功能评分系统对患者的术后功能情况进行评价.结果 3例患者均获随访,随访时间5~26个月,平均16个月.末次随访MSTS得分为18~29分,平均24.3分,其中优2例,良1例,优良率达100%.结论通过3D建模与快速成型技术在膝关节肿瘤手术中的应用,可精确指导截骨界限,设计个体化膝关节假体,韧带附丽点接近生理结构,为膝关节骨肿瘤治疗提供新方法.     

大块异体骨移植修复膝关节部位良性骨肿瘤术后骨缺损10例临床分析

目的探讨采用异体骨移植治疗膝关节部位良性骨肿瘤术后骨缺损的疗效.方法异体骨来源于外伤急死者.死后12 h内在无菌条件下取骨,经酒精、高温煮沸处理备用.对10例膝关节部位良性骨肿瘤进行病灶清除,将大块异体骨修整至适合骨缺损处形状后植入,空隙处再填充骨碎块.结果所有患者术后均无感染,无明显排斥反应.植骨处骨性愈合,与正常骨结构无任何差异,肢体功能恢复优良,能满足日常生活和工作需要.结论采用异体骨移植修复膝关节部位骨肿瘤术后较大骨缺损,临床效果良好,关节功能获得最大限度保护,取得满意效果.     

本体感觉训练促进膝关节损伤后韧带细胞增殖研究

膝关节损伤通常是体育运动中的接触性或非接触性损伤。膝关节损伤后,如果韧带愈合不良会导致关节不稳和继发性骨关节炎,而本体感觉能够直接影响韧带细胞增殖。为研究本体感觉训练对膝关节损伤后韧带细胞增殖的影响,将某医院骨科治疗的80例膝关节损伤患者作为研究对象,随机将受试者划分成对照组和本体感觉训练组,对照组患者进行常规康复训练,本体感觉训练组患者进行本体感觉训练。实验发现,进行长期训练后,本体感觉训练组韧带细胞增殖明显高于对照组,韧带细胞TGFβ1和TGFβRI阳性表达率及表达强度评分结果与对照组相比明显升高。     

关节腔内注射碘乙酸快速建立小鼠骨关节炎模型

摘要:目的 观察分析不同剂量碘乙酸(M IA)对于小鼠软骨和骨组织的损害,找出适合不同程度的骨关节炎小鼠模型的浓度。方法 C57BL/6小鼠随机分为4组,每组左右腿互为对照注射不同剂量的碘乙酸和对照用PBS,1,2,4周后测量膝关节宽度,进行相关评分,分析病变情况。结果 注射后出现不同程度病L变化。实验组关节评分明显大于对照组(P<0.05),且实验组中表现出较大剂量组(≥0.1 mg)与较小剂量组(<0.1 mg)两对组间差异。结论 推荐0.1 mg为较大剂量组代表剂量,产生明显软骨组织破坏和炎症反应,0.05 mg为较小剂量组代表剂量,产生轻度软骨组织的破坏和可逆炎症反应。     

足球运动中半月板损伤的特点、伤后处理及康复

从解剖生理结构概述、发病机制与病理、临床表现与诊断、治疗与预防及康复几个方面,详细阐述有关半月板损伤医学保健知识．通过综述文献发现,许多人因对膝关节生理结构及功能不够了解,运动练习不当,造成膝关节半月板的各种损伤．能够协助伤者积极进行诊断、治疗及康复,并使其具有良好的预防意识．