中足载荷再分配的离体实验与有限元研究  

作　　者：牛文鑫[1,2,3] 汤亭亭 张明[2] 姜成华[1] 樊瑜波[3] 

机构地区：[1]同济大学医学院附属东方医院,急诊与灾难医学系,上海200120 [2]香港理工大学工程学院,生物医学工程跨领域学部,中国香港 [3]北京航空航天大学生物与医学工程学院,生物力学与力生物学教育部重点实验室,北京100191 [4]上海市骨科内植物重点实验室,上海200011

出　　处：《中国科学：生命科学》2014年第11期1189-1194,共6页Scientia Sinica(Vitae)

基　　金：国家自然科学基金(批准号:11302154,11272273)资助项目

摘　　要：罕有研究关注中足生物力学,这导致对足部生物力学的理解存在短板.本研究建立了一个足踝有限元模型,并用离体实验来对其进行验证,继而采用2种方法来研究中足生物力学.研究中,采用该模型和7具人体离体标本来模拟正常步态中的站立中期.模拟发现,中足骨骼结构的第一主应力峰值发生于舟骨,所有韧带中弹簧韧带的拉力最大.实验结果发现,中间楔骨为?26.2±10.8微应变,舟骨纵轴方向为?240.0±169.1微应变,横轴方向为65.1±25.8微应变.舟骨的解剖位置和弹簧韧带的作用对舟骨的力学环境影响至关重要,导致其剪切应力较大.力学载荷自踝关节分流至前足5个分支,在中足楔骨和骰骨发生了载荷的再分配.对其载荷再分配机制的研究在今后应该加强,将有助于对足部整体生物力学的理解和认识.

关 键 词：有限元分析 足弓 生物力学 尸体实验 中足 

分 类 号：R681.8[医药卫生—骨科学]