膝关节屈伸运动形态的有限元分析

摘要

背景：三维有限元分析在骨科中被广泛应用,在膝关节屈曲运动中的研究不多。目的：对膝关节屈曲运动的生物力学特性进行三维有限元分析。方法：建立膝关节的三维有限元模型以及膝关节屈曲30°,60°以及120°时的三维有限元模型,分析膝关节不同屈曲位股骨前移情况、股骨内移情况、胫骨内旋情况和胫骨内翻情况。结果与结论：（1）股骨前移：在膝关节屈曲30°,60°和120°时股骨均出现后移,膝关节屈曲60°时的股骨后移值大于屈曲30°和屈曲120°（P〈0.05）;膝关节屈曲120°股骨后移值大于屈曲30°,但差异无显著性意义（P〉0.05）;（2）股骨内移：在膝关节屈曲30°时股骨外移,在膝关节屈曲120°时膝关节内移,膝关节屈曲120°时股骨内移值明显大于屈曲30°和屈曲60°时（P〈0.05）;膝关节屈曲30°和屈曲60°时外移值比较差异无显著性意义（P〉0.05）;（3）胫骨内旋：在膝关节屈曲30°,60°和120°时胫骨均出现内旋,3者比较差异均无显著性意义（P〉0.05）;（4）胫骨内翻：在膝关节屈曲30°,60°和120°时胫骨均出现内翻,其中屈曲120°时胫骨内翻不明显,膝关节屈曲60°时胫骨内翻度数最大,明显高于屈曲120°时（P〈0.05）;膝关节屈曲30°时胫骨内翻度数大于屈曲120°时,但差异无显著性意义（P〉0.05）;（5）结果表明,膝关节在屈曲60°时股骨后移最明显,膝关节屈曲120°时股骨内移值最大,膝关节屈曲30°和屈曲120°时胫骨内旋明显,膝关节屈曲60°时胫骨明显内翻。