脑卒中患者膝关节软骨力学特性分析

摘要

对比分析脑卒中患者健侧与健康人群相应一侧膝关节软骨组织(半月板、股骨软骨、胫骨软骨)的力学特性。基于MRI和CT建立完整的膝关节有限元模型；通过8镜头Qualisys动捕系统和Kistler三维测力台同步采集脑卒中患者与健康人群步行的运动学和动力学数据；通过OpenSim中的肌骨模型计算膝关节力矩和关节反作用力，关节力矩和关节反作用力作为有限元模型的输入，通过有限元分析软件计算两类人群膝关节软骨组织(半月板、股骨软骨、胫骨软骨)的应力情况，通过独立样本T检验比较其差异性。脑卒中患者健侧膝关节软骨组织(半月板、股骨软骨、胫骨软骨)的等效应力峰值、最大主应力、最大剪切应力与健康人群相应一侧膝关节软骨组织均存在显著性差异(P值均小于0.01)。在脑卒中患者的步态分析中FE(finite element)模型可计算膝关节软骨组织的力学特性，为获得脑卒中患者生物力学数据提供新的途径，以及帮助脑卒中患者预防软骨损伤提供有效方法。脑卒中患者“健康”肢体不再被认为是真正健康的，在制定康复治疗计划时应与患肢同时考虑。

关键词

脑卒中 / 有限元模型 / 半月板 / 股骨软骨 / 胫骨软骨

基金资助

国家体育总局科技创新项目(No.22KJCX077); 天津市研究生创新项目(No.2022SKYZ318; 2022SKYZ319)