兔膝關(guān)節(jié)有限元模型的建立及前交叉韌帶重建后力學(xué)分析.pdf

1、目的：建立前交叉韌帶（ACL）損傷及損傷后ACL牽張保殘重建的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物模型和正常兔膝關(guān)節(jié)三維有限元模型，比較前交叉韌帶（ACL）在正常狀態(tài)、損傷狀態(tài)、牽張保殘重建狀態(tài)下膝關(guān)節(jié)生物力學(xué)之間存在的差異，以評(píng)價(jià)ACL重建效果。
　　方法：將20只正常雄性新西蘭大白兔隨機(jī)均分為兩組：對(duì)照組、試驗(yàn)組。將試驗(yàn)組兔的ACL離斷以建立ACL損傷的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物模型，對(duì)斷裂的ACL行牽張保殘重建。12周后首先在對(duì)照組10只兔中隨機(jī)選取一只，行膝關(guān)節(jié)螺旋C

2、T掃描，將掃描數(shù)據(jù)存儲(chǔ)備用；再分別留取對(duì)照組和試驗(yàn)組的動(dòng)物膝關(guān)節(jié)標(biāo)本，對(duì)ACL分別行拉力試驗(yàn)測(cè)得相關(guān)數(shù)據(jù)。最后根據(jù)獲取的螺旋CT掃描數(shù)據(jù)建立膝關(guān)節(jié)的三維有限元模型，有限元力學(xué)分析比較ACL在正常、損傷、牽張保殘重建3種狀態(tài)下脛骨內(nèi)外側(cè)平臺(tái)、膝關(guān)節(jié)內(nèi)外側(cè)半月板及股骨內(nèi)外側(cè)髁的生物力學(xué)差異。
　　結(jié)果：兩組間兔一般情況均衡，無(wú)明顯統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。拉力試驗(yàn)結(jié)果顯示：兔ACL正常時(shí)所能承受的最大拉力為（100.05±1.09）N，重建后移植腱

3、所能承受的最大拉力為（38.11±5.04）N，兩組差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。根據(jù)獲取的螺旋CT掃描數(shù)據(jù)成功建立起兔膝關(guān)節(jié)的三維有限元模型，將拉力試驗(yàn)結(jié)果代入進(jìn)行有限元力學(xué)分析顯示ACL在正常、損傷及牽張保殘重建三種狀態(tài)下脛骨內(nèi)外側(cè)平臺(tái)、膝關(guān)節(jié)內(nèi)外側(cè)半月板及股骨內(nèi)外髁的生物力學(xué)比較存在差異：ACL損傷后膝關(guān)節(jié)脛骨內(nèi)外側(cè)平臺(tái)、膝關(guān)節(jié)內(nèi)外側(cè)半月板及股骨內(nèi)外側(cè)髁所受壓力較正常時(shí)分別增加了23.3％、40.6%、39.8%、32.3%、21.4%、1