前交叉韧带缺失对膝半月板各部分应力影响的有限元研究北大核心CSCD

目的:采用三维有限元力学分析法,对比分析前交叉韧带(anterior cruciate ligament,ACL)正常时和缺失后膝关节半月板前角、体部和后角的应力变化。方法:构建并运用胫股关节三维有限元模型,模拟ACL正常时和缺失后膝关节在伸直位、15°和30°屈曲位的运动状态,并在股骨上施加700 N轴向载荷和134 N后向载荷,比较ACL正常时和缺失后内、外侧半月板前角、体部和后角各自的应力分布变化。结果:当ACL缺失后,在膝关节伸直时,内侧半月板前角的应力比正常膝增加100.7%,大于外侧半月板前角的应力增幅(30.7%);在15°和30°屈曲位时,内侧半月板后角的应力分别比正常膝增加36.4%和59.7%,而外侧半月板后角的应力增加不明显;除了外侧半月板体部的应力在膝伸直位比正常膝增加39.5%以外,内、外侧半月板体部的应力变化不明显。结论:ACL缺失对半月板各部分应力的影响并不相同,其主要导致内侧半月板前角和后角的应力分别在膝伸直位和屈曲位显著增加。