腓骨高位截骨术对胫骨平台的生物力学分析

作     者：莫诒向 邓羽平 黄文华 欧阳汉斌 MO Yixiang;DENG Yuping;HUANG Wenhua;OUYANG Hanbin

作者机构：南方医科大学基础医学院人体解剖学国家重点学科广东广州510515 广东省医学3D打印应用转化工程技术研究中心广东广州510515 广东医科大学基础医学院人体解剖教研室广东湛江524023 广东医科大学附属医院骨科中心广东湛江524000 

出 版 物：《中国医学物理学杂志》 (Chinese Journal of Medical Physics)

年 卷 期：2020年第37卷第5期

页      面：644-648页

学科分类：0831[工学-生物医学工程（可授工学、理学、医学学位）] 08[工学] 0836[工学-生物工程] 

基　　金：国家重点研发计划(2017YFC1103400) 广东省科技计划项目(2016B090917001,2016B090925001,2016B090913004,2017B090912006) 深圳市医疗卫生“三名工程”高层次医学团队(SZSM201612019) 佛山市科技计划(2017AG100243) 

主　　题：膝关节炎 内翻畸形 腓骨高位截骨 胫骨平台 生物力学 有限元分析 

摘      要：目的:采用三维有限元方法分析腓骨高位截骨对胫骨平台造成的生物力学改变,为腓骨高位截骨在伴有内翻畸形的膝关节炎中的应用提供生物力学数据参考。方法:根据一例健康志愿者的CT数据,采用Mimics、Geomagic Studio2013以及Abaqus6.13软件建立个体化的膝关节有限元模型,通过对模型设定边界条件、加载材料属性、载荷设置以及模拟腓骨高位截骨术,计算腓骨高位截骨术前后胫骨平台的不同截面上任意节点的应力大小。结果:经手术去除腓骨的支撑后,内侧胫骨平台的应力值变化情况不一致,内部的应力降低,中部的不变,外部的增大。而外侧胫骨平台的应力值均增加,且其内部的应力值最大。整个胫骨平台上应力呈现往中间集中的态势。结论:腓骨高位截骨术有助于减小胫骨平台内侧的应力,从而达到缓解膝关节炎病人的疼痛及活动不便的症状。由于术后应力的重新分布,故该术式的长期疗效及适应症等仍需观察。