人體足橫弓內在維持結構的套用解剖及生物力學研究

《人體足橫弓內在維持結構的套用解剖及生物力學研究》是依託同濟大學，由俞光榮擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：人體足橫弓內在維持結構的套用解剖及生物力學研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：俞光榮
• 依託單位：同濟大學

中文摘要

足橫弓在人體站立行走過程中的重要作用逐漸引起學術界的重視，但目前國內外對足橫弓各單元結構的功能及其病理生理學意義等方面的研究明顯不足。臨床中橫弓塌陷比縱弓變平更為多見，如拇外翻、高弓足及中前足的創傷等。足橫弓塌陷，不能提供相應的緩衝支持以及足底壓力的異常分布導致足功能異常。第二跖列作為足橫弓的重要組成部分，由於其解剖及生物力學特點，臨床上易受損傷，如第一、二跖跗關節損傷、第二跖骨應力性骨折、第二足趾游離移植再造拇指等是足橫弓畸變的主要常見原因。本研究旨在從套用解剖和生物力學方面研究正常和異常足橫弓的內在維持機制，建立合理的足橫弓生物力學實體模型和三維有限元模型，為足橫弓病理生理學提供研究基礎。同時對維持足橫弓的韌帶、骨骼損傷後遺症的發生機制進行探討，並對維持足橫弓的韌帶、骨骼損傷進行修復重建，為臨床上治療方案的選擇提供理論依據。以期達到提高足橫弓塌陷的臨床認識和療效，減少病殘和降低醫療費用

結題摘要

足橫弓在人體站立行走過程中的重要作用逐步被人們重視，但目前國內外對足橫弓各單元結構的功能及其病理生理意義等方面的研究明顯不足。本課題通過正常成人新鮮屍體足標本，解剖測量維持足橫弓內在穩定的連線第一楔骨與第二跖骨基底的背側韌帶、骨間韌帶、跖側韌帶，獲取解剖學參數。並對正常足橫弓、韌帶損傷的足橫弓、骨骼損傷的足橫弓進行生物力學測試，通過數字散斑相關法、電阻應變片法及足底壓力分析系統測量足橫弓的位移改變及足部骨骼、足底應力的分布情況。同時，圍繞正常人體足弓主要骨韌帶結構，建立了正常人體足三維有限元模型（包括脛腓骨下端），包括21塊骨骼實體模型，並生成實體單元109572個，節點167608個，並對模型施加邊界條件和約束，模擬實體足橫弓的生物力學實驗，分析骨結構的形態及應力變化規律。本研究將數字散斑相關法、電阻應變法及足底壓力分析系統緊密結合，用於足弓靜力性內在維持結構的生物力學研究，從屍體標本、有限元模型兩個方面，探討足橫弓靜力性內在維持機制的生物力學回響，建立了較合理的足部生物力學模型，為今後的足踝生物力學提供研究平台，提供足弓結構創傷、畸形臨床治療的生物力學基礎。