本文關鍵詞：全膝關節(jié)置換個體化患者右轉(zhuǎn)步態(tài)的骨肌多體動力學仿真

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【摘要】：目的構建個體化患者全膝關節(jié)置換(total knee replacement,TKR)的骨肌多體力學模型,模擬患者下肢右轉(zhuǎn)步態(tài)時體內(nèi)膝關節(jié)的生物力學行為。方法以1位具體患者的相關數(shù)據(jù)為材料,基于骨肌動力學仿真軟件Any Body及其依賴于力的運動學建模方法,建立與患者相對應的TKR下肢骨肌多體動力學模型,并對患者的右轉(zhuǎn)步態(tài)進行模擬。通過逆動力學分析右轉(zhuǎn)步態(tài),同時預測患者膝關節(jié)接觸力、關節(jié)運動、肌肉活性和韌帶力。結(jié)果模型預測的脛骨-股骨關節(jié)內(nèi)、外側(cè)接觸力的均值均方根誤差分別為285、164 N,相關系數(shù)分別為0.95和0.61,預測的髕骨接觸力均值最大值為250 N。模型預測的接觸力和肌肉活性與患者實驗測量結(jié)果基本一致。此外,模型預測的脛骨-股骨的伸展彎曲、內(nèi)外旋和內(nèi)外翻運動的均值分布范圍分別為3°~47°、-3.4°~1.5°、0.2°~-1.5°,脛骨-股骨的前后、上下和內(nèi)外側(cè)平移的運動范圍分別為2.6~9.0 mm、1.6~3.2 mm、4.2~5.2 mm。模型還預測了內(nèi)、外側(cè)旁系韌帶力和后交叉韌帶力,其最大值分別為190、108、108 N。結(jié)論所開發(fā)的模型能夠預測人工膝關節(jié)體內(nèi)生物力學行為,為后續(xù)研究膝關節(jié)假體臨床失效問題提供強有力的計算平臺。
【作者單位】： 西安交通大學機械制造系統(tǒng)工程國家重點實驗室;Institute
【關鍵詞】： 人工膝關節(jié) 全膝關節(jié)置換 右轉(zhuǎn)步態(tài) 骨肌多體動力學 接觸力 肌肉活性
【基金】：國家自然科學基金項目(51205303,51323007) 國家科技支撐計劃項目(2012BAI18B00) 中央大學基礎研究基金項目 中國高等教育博士課程研究基金項目
【分類號】：R687.4;R318.01
【正文快照】： 2.Institute of Medical and Biological Engineering,School of Mechanical Engineering,University of Leeds,Leeds,UK)我國有超過3 600萬骨關節(jié)炎患者[1],據(jù)保守估計每年有10多萬患者接受人工膝關節(jié)置換手術。目前,人工膝關節(jié)置換是治療骨關節(jié)炎和幫助患者恢復日�；顒拥挠�

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9 陳p，

本文編號：926717