| 预期条件下不同侧切角度膝关节应力状态的有限元分析 |
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| 引用本文： | 潘正晔,马勇,耿治中,蔺世杰,郑伟涛.预期条件下不同侧切角度膝关节应力状态的有限元分析[J].医用生物力学,2021,36(5):762-768. |
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| 作者姓名： | 潘正晔 马勇 耿治中 蔺世杰 郑伟涛 |
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| 作者单位： | 武汉体育学院 国家体育总局体育工程重点实验室;西北工业大学 体育部 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金项目（51679183），武汉体育学院东湖学者计划 |
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| 摘 要： | 目的 探讨预期条件下不同角度侧切触地过程中膝关节运动学、地面反作用力（ground reaction force, GRF）特征以及软骨、半月板的应力状态。方法 采集14名受试者在预期条件下分别进行45°、90°和135°侧切时的运动学和GRF数据，通过Visual 3D逆动力学计算获取膝关节反作用力，基于膝关节三维有限元模型分别对3种侧切角度下触地过程进行数值仿真。结果 预期条件下3种侧切角度在触地过程中的膝关节运动学特征存在显著性差异（P＜0.001），膝关节屈曲程度随侧切角增大而增加；垂直GRF随侧切角增加而显著减小（P＜0.001），水平GRF呈现出相反的趋势；3种侧切角度下，90°侧切时髌骨软骨以及股骨软骨接触应力峰值较大, 前交叉韧带（anterior cruciate ligament，ACL）接触点主应力峰值较大，其次为135°和45°侧切；3种侧切角度下，外侧股骨软骨接触应力峰值均大于内侧。结论 90°侧切运动时膝关节损伤风险更大，135°侧切时膝关节内部的应力状态与90°侧切相比较为良好。预期条件下膝关节损伤风险并不随侧切角增大而升高。
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| 关 键 词： | 侧切角度 膝关节 应力 有限元分析 |
| 收稿时间： | 2020/10/5 0:00:00 |
| 修稿时间： | 2020/11/6 0:00:00 |
Finite Element Analysis on Stress State of Knee Joint with Different Lateral Cutting Angles under Expected Conditions |
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| PAN Zhengye,MA Yong,GENG Zhizhong,LIN Shijie,ZHENG Weitao.Finite Element Analysis on Stress State of Knee Joint with Different Lateral Cutting Angles under Expected Conditions[J].Journal of Medical Biomechanics,2021,36(5):762-768. |
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| Authors: | PAN Zhengye MA Yong GENG Zhizhong LIN Shijie ZHENG Weitao |
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| Institution: | Key Laboratory of Sports Engineering, General Administration of Sports of China, Wuhan Sports University;Department of Physical Education, Northwest Polytechnical University |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | lateral cutting angle knee joint stress finite element analysis |
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