基于三维有限元探讨电针对步行中膝骨性关节炎半月板应力的影响

发布时间：2018-06-25 05:09

  本文选题：膝骨性关节炎 + KOA　； 参考：《福建中医药大学》2016年硕士论文

【摘要】：目的：采用三维有限元模型结合三维步态分析系统观察电针治疗膝骨性关节炎后内、外侧半月板应力的变化情况,分析膝关节治疗前后行走时生物力学改变及其可能因素,为评价膝骨性关节炎的康复疗效提供客观的生物力学依据,也为今后进一步研究针灸的康复机制提供基础。研究方法：1.拍摄1男1女志愿者膝关节MRI影像,使用Mimics、Geomagic、 Ansys等软件对4例膝关节核磁影像进行有限元模型的建立。获取两名志愿者的三维步态数据,并导入有限元模型中建立膝关节动态有限元模型,最后进行验证。2.将26例来自康复医院及社区符合标准的膝骨性关节炎患者随机分成试验组和对照组,每组13例。试验组进行电针干预,1天/次,连续治疗10天。对照组给予氟比洛芬巴布膏,1天一片,连续敷贴10天。在治疗前和治疗后分别对两组患者进行WOMAC量表及内、外侧半月板应力指标方面的评定。结果：1.建立了4例膝关节有限元模型,并结合三维步态分析数据,将固态三维有限元模型转换为动态有限元模型。对模型进行验证,得到的结果及数据可信度高,可以应用在临床研究中。2.疗程结束后试验组和对照组的WOMAC评分较治疗前均显著降低,差异有统计学意义(P0.05)；治疗后试验组的WOMAC疼痛评分较对照组显著降低,差异有统计学意义(P0.05)。说明试验组与对照组对改善膝骨性关节炎患者的临床症状均有疗效,且试验组对于疼痛的改善更为显著。3.疗程结束后,对生物力学指标进行分析,试验组和对照组内、外侧半月板应力较治疗前均有显著降低,差异有统计学意义(P0.05)。说明试验组与对照组均能改善膝骨性关节炎内部的生物力学环境,降低半月板应力。结论：1.建立的膝关节动态有限元模型能很好反映出人体在步行过程中半月板应力的变化情况,通过计算机能对人体膝关节的生物力学环境进行仿真模拟。2.电针治疗膝骨性关节炎能缓解疼痛,同时降低半月板应力,可以用动态有限元模型对该病疗效进行评估。
[Abstract]:Objective: to observe the stress changes of medial and lateral meniscus after electroacupuncture treatment of knee osteoarthritis by using three-dimensional finite element model and three-dimensional gait analysis system, and to analyze the biomechanical changes and possible factors of walking before and after knee joint treatment. It provides an objective biomechanical basis for evaluating the rehabilitation effect of knee osteoarthritis and provides a basis for further study on the rehabilitation mechanism of acupuncture and moxibustion. Research method: 1. The MRI images of knee joint of 1 male and 1 female volunteer were taken. The finite element model of 4 cases of knee joint nuclear magnetic imaging was established with the software of Mimicsl Geomagic and Ansys. The 3D gait data of two volunteers were obtained, and the dynamic finite element model of knee joint was established in the finite element model. Twenty-six patients with knee osteoarthritis from rehabilitation hospital and community were randomly divided into experimental group and control group with 13 cases in each group. The experimental group was treated with electroacupuncture for 10 days. The control group was treated with flurbiprofen buccal ointment for 10 days. WOMAC scale and stress index of medial and lateral meniscus were evaluated before and after treatment. The result is 1: 1. Four finite element models of knee joint were established, and the solid three-dimensional finite element model was transformed into a dynamic finite element model based on the three-dimensional gait analysis data. The results and data are reliable and can be used in clinical research. 2. After the course of treatment, the WOMAC scores of the trial group and the control group were significantly lower than before treatment, the difference was statistically significant (P0.05); after treatment, the WOMAC pain score of the experimental group was significantly lower than that of the control group, the difference was statistically significant (P0.05). The results showed that both the experimental group and the control group were effective in improving the clinical symptoms of patients with knee osteoarthritis, and the improvement of pain in the trial group was more significant than that in the control group. After the course of treatment, the biomechanical indexes were analyzed, the stress of lateral meniscus in the experimental group and control group were significantly lower than before treatment, the difference was statistically significant (P0.05). The results showed that both the experimental group and the control group could improve the biomechanical environment and reduce the stress of meniscus in knee osteoarthritis. Conclusion 1. The dynamic finite element model of knee joint can well reflect the change of meniscus stress during walking. The biomechanical environment of knee joint can be simulated by computer. Electroacupuncture treatment of knee osteoarthritis can relieve pain and reduce meniscus stress. Dynamic finite element model can be used to evaluate the curative effect of the disease.
【学位授予单位】：福建中医药大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：R684.3;R49

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本文编号：2064726