腓骨高位截骨术中腓骨截骨的高度对膝关节骨性关节炎患者膝关节内应力影响的有限元分析

目的:探讨对膝关节骨性关节炎患者进行腓骨高位截骨术时截骨高度的不同对其膝关节内应力的影响。方法:对1名膝关节骨性关节炎患者右膝关节的CT和MRI影像数据进行分析,分别重建其膝关节的骨性结构和软性结构,通过配准组装成完整的模型,划分网格后通过Abaqus软件设定材料属性、边界条件,并加载600 N垂直向下的生理载荷,模拟患者单足站立时膝关节受力的情况,最后采用变弹性模量法进行计算得到手术前后膝关节内外侧间室的接触应力和接触面积。结果:进行腓骨高位截骨术后,患者膝关节内侧间室的接触应力为3.88 MPa,外侧间室的接触应力为2.44 MPa。术后其膝关节内侧间室的接触应力较术前增加3%,外侧间室的接触应力较术前降低16%;术后其膝关节内外侧间室的接触面积均有所减小,较术前分别减小4 mm^(2)和5 mm^(2)。腓骨截骨高度不同对膝关节内外侧间室应力的改变基本相同。结论:对膝关节骨性关节炎患者进行腓骨高位截骨术时,腓骨截骨高度的不同对其膝关节内应力的影响较为相似。