内侧副韧带不同程度损伤时膝关节的应力变化

背景：膝关节内侧副韧带损伤易导致继发性的半月板及软骨损伤，长期慢性损害会引起骨关节炎的发生。目前，关于内侧副韧带断裂所致半月板及关节软骨损伤的力学研究较少。目的：探讨膝关节内侧副韧带不同程度损伤对膝关节半月板及软骨生物力学的影响。方法：选择一名健康志愿者行膝关节CT和MRI检查，获取其影像资料，将扫描数据依次导入Mimics、Geomagic及Solidworks软件，经配准融合后建立正常膝关节三维模型，并在此基础上模拟出膝关节内侧副韧带不同程度损伤的模型，共分为4组，包括：(1)内侧副韧带完整；(2)内侧副韧带深层断裂；(3)内侧副韧带浅层断裂；(4)内侧副韧带完全断裂。最后导入Ansys软件，对膝关节施加3种模式载荷：(1)股骨顶端施加10 N·m外翻力矩；(2)股骨顶端施加4 N·m内旋力矩；(3)股骨顶端施加4 N·m外旋力矩。分析4组模型在不同载荷下对膝关节生物力学的影响。结果与结论：(1)在膝关节伸直位，对膝关节施加10 N·m外翻力矩时，内侧副韧带不同程度损伤后外侧半月板总体应力均增加，关节软骨应力变化不明显，并且当内侧副韧带浅层出现断裂后外侧半月板应力峰值明显增大；(2...