后部稳定假肢在行走过程中对膝关节带负荷的影响:肌肉骨建模研究
Lucia Donno1, Christian Dubbini1, Carlo Albino Frigo1
1Politecnico di Milano, Department of Electronics, Information and Bioengineering, Movement Biomechanics and Motor Control Lab, I-20133 Milan, Italy.
Clinical biomechanics (Bristol, Avon)
|April 18, 2025
概括
用后部稳定的假肢进行全膝关节整形术,会在步行过程中改变膝关节动力学和带力. 中间附带带补偿交叉带的缺失,与自然膝盖相比,整体关节力降低.
科学领域:
- 生物力学 生物力学
- 整形外科手术 整形外科手术
- 肌肉骨模型的建模
背景情况:
- 带平衡对于全膝关节整形术 (TKA) 的功能结果至关重要.
- 在TKA后的功能活动中,了解带张力和关节内力是必不可少的.
- 以前的研究往往没有与自然膝盖生物力学进行比较.
研究的目的:
- 在虚拟植入后后部稳定假肢后量化动力和力变化.
- 在动态步态模拟过程中,将这些变化与完整的膝盖模型进行比较.
- 通过肌肉骨模型提供对TKA的生物力学见解.
主要方法:
- 一个后部稳定的假肢实际上植入了3D肌肉骨膝盖模型.
- 进行了步态周期的动态模拟.
- 测量和比较了膝盖动力学,带张力和腿骨接触力.
主要成果:
- 假肢在曲过程中保持了骨前部位移峰值,尽管与完好无损的膝盖相比减少了.
- 表面和深部中间附带带承受了最高的负荷,弥补了十字带的缺失.
- 腿骨接触力遵循了自然的膝盖趋势,但减少了,与仪器假肢数据保持一致.
结论:
- 肌肉骨建模有效量化后部稳定TKA植入物诱导的生物机械变化.
- 这项研究强调了这些植入物如何影响行走过程中的动力学,带张力和关节内力.
- 这种方法为膝关节置换后复杂的生物机械系统提供了宝贵的见解.
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