基于生物力学适配特征的胫骨结节骨骺炎发生机制与防护方法研究
批准号:
12072019
项目类别:
面上项目
资助金额:
62.0 万元
负责人:
蒲放
依托单位:
学科分类:
生物固体力学与生物流体力学
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
蒲放
中文摘要
胫骨结节骨骺炎主要发生于青少年快速生长期,发病率高达9.8%;现有研究主要从胫骨结节周围组织结构形态特征及功能特性、运动强度与运动方式、骨骺生长发育情况等方面讨论其发病机制,但迄今尚未形成共识,这已经成为对胫骨结节骨骺炎进行预测、评估和防护急需解决的瓶颈问题。. 本项目提出,胫骨结节骨骺受力与其自身强度的生物力学适配特征,可能是决定胫骨结节骨骺炎是否发生的根本原因。为此,本项目将建立基于多刚体动力学和有限元耦合建模的胫骨结节骨骺受力分析方法,研究基于影像特征评估胫骨结节骨骺表观强度的方法,并通过患者和健康人的对比,分析生物力学适配性与胫骨结节骨骺炎之间的关系,在此基础上,提出基于生物力学适配性的胫骨结节骨骺风险预测与防护方法。本项目的研究成果对于进一步理解胫骨结节骨骺炎的发病机制,有效提升防护效果具有重要的意义。
英文摘要
Osgood–Schlatter Disease (OSD) mainly occurs in the rapid growth period of adolescents, and the incidence rate is as high as 9.8%. Many researchers have investigated the effects of structural / functional characteristics of tissues around tibial tubercle, athletic overuse, and growth states of epiphysis. However, the mechanism is still not clear, which has become a problem for the prediction, evaluation and protection of OSD. . We suppose that it is the matching state of biomechanical behavior that determines whether OSD occurs or not. This project will integrate multibody dynamics and finite element modeling to analyze the stress distribution in the tibial tubercle epiphysis, and develop a method of evaluating the apparent strength of the epiphysis according to image features. Then, the relationship between the matching state of biomechanical behavior and the occurrence of OSD will be constructed by comparing OSD and health subjects. After that, the method for predicting and protecting OSD according to matching state of biomechanical behavior will be proposed. The results of this project will be useful for further understanding the mechanism of OSD and developing effective protective treatment of OSD.
胫骨结节骨骺炎主要发生于青少年快速生长期,尽管它在临床上被认为是一种自限性的疾病,可以随着胫骨生长板的闭合而自愈,但一些研究表明,大量的胫骨结节骨骺炎患者在生长期后症状仍长期存在。. 本项目提出,胫骨结节骨骺受力与其自身强度的生物力学适配特征,可能是胫骨结节骨骺炎发生风险的根本原因。为此,本项目基于胫骨结节处受力与生物力学响应,系统研究胫骨结节骨骺炎发生机制、风险预测和防护方法。项目基于青少年肌骨特征构建了多刚体动力学-有限元耦合的胫骨结节生物力学响应分析方法并进行了验证,从胫骨结节骨骺生长阶段、胫骨结节周围组织功能特性以及不同运动类型三个方面系统探究了胫骨结节骨骺炎的风险及其生物力学机制,以及这些因素下护膝、鞋垫等辅具的防护作用机制与设计方法。. 本项目的研究成果有助于进一步理解青少年胫骨结节骨骺炎的发生生物力学机制,对于风险预警与提升防护效果也具有重要的参考价值。
基于足底软组织生物力学响应的糖尿病足溃疡机制及风险评估方法研究
-
批准号:11672027
-
项目类别:面上项目
-
资助金额:70.0万元
-
批准年份:2016
-
负责人:蒲放
-
依托单位:
口腔正畸个性化有限元建模与分析软件的关键技术研究
-
批准号:11072022
-
项目类别:面上项目
-
资助金额:40.0万元
-
批准年份:2010
-
负责人:蒲放
-
依托单位:
分娩过程中胎头变形与盆底肌肉损伤的生物力学研究
-
批准号:30870604
-
项目类别:面上项目
-
资助金额:8.0万元
-
批准年份:2008
-
负责人:蒲放
-
依托单位:
前庭功能对失重性骨质疏松的影响及评价方法研究
-
批准号:10672014
-
项目类别:面上项目
-
资助金额:36.0万元
-
批准年份:2006
-
负责人:蒲放
-
依托单位:
基于体素的牙种植体及周围骨的多尺度有限元研究
-
批准号:10372065
-
项目类别:面上项目
-
资助金额:26.0万元
-
批准年份:2003
-
负责人:蒲放
-
依托单位:
国内基金
海外基金