猪关节负载分布的生物机械分析在不同骨覆盖的不同骨关节
Tetsuya Tachibana1,2, Hiroki Katagiri3,4, Junpei Matsuda5
1Department of Orthopedic Surgery, Dokkyo Medical University, Saitama Medical Center, 2-1-50 Minami-Koshigaya, Koshigaya City, Saitama, 343-8555, Japan.
BMC musculoskeletal disorders
|July 25, 2024
概括
部发育性形导致部关节压力更高,接触区域更小. 在手术期间过度纠正骨覆盖有很小的益处;正常化是获得更好的结果的关键.
科学领域:
- 整形外科 整形外科 整形外科
- 生物力学 生物力学
- 生物医学工程 生物医学工程
背景情况:
- 部发育性形 (DDH) 是二次部骨关节炎的前体.
- 有限元分析表明,在DDH患者中,关节接触压力升高,这些压力在经过periacetabular骨切除术后降低.
- 有限的生物力学研究已经探索了关节内的负荷分布,涉及到关节的覆盖.
研究的目的:
- 为了研究猪关节在不同程度的骨覆盖下生物力学负荷分布.
- 在模拟关节发育不良的模型中比较负载分布模式,中性覆盖和过度覆盖.
主要方法:
- 分析了六个猪关节,使用三种配置:中性,15°覆盖不足 (发育不良模型) 和15°覆盖过多.
- 一个压力测绘传感器系统评估了负载分布.
- 对每个关节模型都施加了100N的持续负荷力.
主要成果:
- 形模型在形边缘表现出缩的负荷,与中性和过度覆盖模型中的分散负荷不同.
- 与中性模型 (0.3 MPa) 相比,在发育不良模型中,平均接触压力明显高 (0.42 MPa).
- 接触面积显著更小 (250.7 mm2) 在失育模型与中性模型 (345.0 mm2) 相比.
结论:
- 正如关节发育不良症所见的,足够的acetabular覆盖率导致接触压力的增加和接触面积的减少.
- 与中性的覆盖面相比,过度校正的acetabular覆盖面没有显示出接触压力或面积的显著差异.
- 进行骨切除术的外科医生应该优先考虑实现正常化的骨覆盖,而不是过度纠正.
