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目的:创建踝足三维数值模型(即有限元模型),并据此分析慢性踝关节外侧失稳时距骨Von Mises应力重新分布规律、易发生骨折的危险部位。方法:采用GE公司的Lightspeed 16层扫描仪,对正常健康志愿者行踝关节MSCT容积扫描,获得扫描范围包括整个足部及下1/3段胫腓骨的模型原始数据。借助MATLAB图像处理软件和ANSYS有限元分析软件,创建正常人踝足三维数值模型。对模型施加边界条件和载荷后试算,验证模型的可用性,并将试算结果与相关文献报道及临床研究比对,验证模型的有效性。在正常人踝足有限元模型基础上,采取不同的约束和加载方式,构建不同内翻内旋组合的慢性踝关节外侧失稳模型(共53个),并对所建模型求解。结果:1.建立踝足正交各向异性三维数值模型(节点总数96748个,单元总数488482个)。2.正常行走时,距骨Von Mises应力云图显示:较大的Von Mises应力主要集中在距骨外突、后突、距舟关节、距骨颈、距下关节和胫距关节后关节面处,最大Von Mises应力位于距骨外突及距骨后突。3.慢性踝关节外侧失稳时,距骨Von Mises应力较正常时内后部减小,外侧及头颈部偏大,较大的应力主要集中在距舟关节、距骨颈和距骨外突。较大应力区范围变小,导致局部应力增加。4.距骨Von Mises应力值受内旋影响较大,受内翻影响相对较小。5.距骨骨折危险临界值发生在60mm内旋时。内旋超过60mm,外踝、距骨颈应力将超过80 MPa,接近或超过骨皮质的屈服极限(骨皮质屈服强度83 MPa),较其他部位危险,易造成骨折。结论:1.创建了正交各向异性的正常踝足有限元模型,具有高度几何和物理相似性。2.明确了正常踝足应力分布规律。3.慢性踝关节外侧失稳时,距骨的应力较正常时内后部减小,外侧及头颈部偏大,局部应力增加,易造成关节内微细骨折和周围软骨损伤,最终导致踝关节骨性关节炎和功能障碍。4.内旋较内翻对距骨的影响更大。临床上,矫正慢性踝关节外侧失稳时,应主要矫正内旋。内旋超过60mm,外踝和距骨颈是距骨易骨折部位。5.从生物力学角度证明了慢性踝关节失稳是引起创伤后骨性关节炎的原因之一,为临床慢性踝关节失稳治疗提供了生物力学依据。