李翰君，刘 卉，张美珍，于 冰

确定前交叉韧带损伤概率及危险因素的随机生物力学模型与模拟

李翰君1，刘 卉1，张美珍2，于 冰3

确定损伤风险因素是有效预防非接触性前交叉韧带损伤的关键。目的：建立前交叉韧带损伤随机生物力学模型，确定与损伤率有因果关系的风险因素。方法：在前交叉韧带负荷的生物力学模型基础上建立前交叉韧带损伤的随机生物力学模型，采用蒙特卡洛模拟方法预测急停起跳落地动作时前交叉韧带损伤概率，并判断影响损伤概率的风险因素。随机模型所需要的各独立变量的分布来自于19名男性和18名女性运动员的实测数据。结果：女性损伤概率是男性的4.91±0.25倍。模拟的损伤组比非损伤组的膝屈角更小、向后地面反力峰值更大。结论：模型预测的男、女损伤概率比、损伤膝角均与文献研究结果一致，证明了模型预测前交叉韧带负荷的有效性。着地瞬间的向后地面反作用力第一峰值和膝关节屈角是ACL损伤的风险因素。

前交叉韧带；蒙特卡洛模拟；随机生物力学模型

1 前言

前交叉韧带(ACL)损伤是体育运动中常见损伤之一，损伤后往往会严重影响患者的运动水平和生活质量[11]。由于大多数前交叉韧带损伤是非接触性损伤[4]，所以是可预防的，但预防损伤的前提条件是确定导致损伤的原因。确定影响前交叉韧带损伤的危险因素是目前生物力学研究中的一个重要课题。过去20年中虽然出现了大量确定前交叉韧带损伤危险因素的研究，但目前为止，研究结果并不一致，很多研究结果还存在矛盾[30]。……