Effects of osteoarthritis and pathological walking on contact stresses in femoral cartilage
Effects of osteoarthritis and pathological walking on contact stresses in femoral cartilage
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骨关节炎和病理性步行对股骨软骨接触应力的影响
DOI：
10.1007/s10237-015-0663-3
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发表时间：
2015
影响因子：
3.5
通讯作者：
Ehlers
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Mabuma;Schwarze;Hurschler;Markert;Ehlers
骨关节炎是一种广泛存在的滑膜关节异常，在中老年人群中会导致疼痛增加和潜在的工作残疾。骨关节炎的主要原因与高局部应力造成的损伤以及软骨的自我愈合不足有关。在这个框架内，它是目前的贡献的目标，提供一个高度各向异性，异质性，渗透溶胀和多孔粘弹性模型的健康和骨关节炎的关节软骨多孔介质理论的基础上，一个物理一致的模拟。通过对患者的多体系统计算，包括生理和病理负荷模式。在软骨表面的接触应力表示通过三维和简化的立体视图的股骨头。对于正常行走，应力峰值在退化的情况下比在健康的情况下更高。有趣的是，病理性行走结合退化的软骨组织最大限度地减少了高局部应力的发生。
Osteoarthritis is a widespread abnormality in synovial joints leading to increasing pain and potential work disability in middle-aged and older populations. A primary cause of osteoarthritis is related to damages from high local stresses combined with insufficient self-healing of cartilage. In this framework, it is the goal of the present contribution to offer a thermodynamically consistent simulation of a highly anisotropic, heterogeneous, osmotic swelling and poroviscoelastic model of healthy and osteoarthritic articular cartilage based on the Theory of Porous Media. Physiological and pathological loading patterns are included by means of multi-body system calculations on patients. The contact stresses at the cartilage surface are represented by means of three-dimensional and simplified stereographic views of the femoral head. For normal walking, the stress peaks are higher in the degenerated case than in the healthy case. Interestingly, pathological walking combined with degenerated cartilage tissue minimises the occurrence of high local stresses.
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Birgit Lieser
通讯作者：
Birgit Lieser
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