胫、股骨关节软骨及半月板在不同屈曲角度下的三维有限元分析

摘要

目的:应用有限元法分析不同屈曲角度下胫、股骨关节软骨、半月板的生物力学特性以指导临床工作.方法:基于正常成人志愿者MRI数据建立全膝关节有限元三维模型,通过对模型施加350 N垂直载荷,模拟分析不同屈曲角度下胫、股骨关节软骨、半月板的应力值,并分析结果.结果:在屈曲0°、30°、60°、90°时,关节软骨和半月板各有一个应力集中部位,且半月板和胫骨平台软骨的最大应力值均大于股骨髁软骨.结论:胫骨平台软骨和半月板是主要的承重结构,运动损伤和关节退变好发于胫骨平台软骨和半月板,与此处应力较大有关.