足踝三维有限元模型及其临床应用的个性化方法

由于过度使用或创伤以及各种疾病，足部和脚踝经常受到损伤。本研究的目的是建立一个三维踝足模型及其合理的个性化方法，用于研究动态步态加载过程中踝足的生物力学响应。该模型首先基于医学图像建立，并在静态姿态和动态步态载荷下验证区域足底压力和压力曲线中心（COP）等。然后，采用磁共振成像（MRI）两种模型个性化方法通过分析他们的动态步态反应，分别比较两组数据。在这两种方法中，还包括通过超声剪切波弹性成像（SWE）测量对足底组织进行材料个性化。关于足底压力分布，这两种个性化方法与特定对象的实验结果有很好的相关性。然而，两种个性化方法在内部软组织应变方面存在显著差异，尤其是在足部撞击阶段。总之，本模型和两种个性化方法可用于动态步态周期中特定于受试者的压力分析。对于分析内部组织变形，基于MRI的个性化应该是一个更好的选择。