三维有限元建模分析在髋关节撞击综合征诊疗中的应用研究进展
2021-03-28刘镕阁徐雁
刘镕阁 徐雁
北京大学第三医院运动医学科(北京100191)
1 前言
髋关节撞击综合征(femoroacetabular impingement,FAI)是一种以髋关节结构异常导致的髋关节运动终末期异常撞击,从而使髋关节力学结构紊乱的疾病[1]。根据结构异常发生的部位,FAI 可以分为凸轮型畸形(Cam型)、钳型畸形(Pincer型)和二者皆有的混合型[2,3]。FAI患者运动终末期的异常撞击导致髋关节内压力增高,继发骨软骨退变,甚至引起早期髋关节骨关节炎[1,4]。凸轮畸形以股骨头-颈交界处的异常骨性凸起为特征,凸起的异常骨性结构导致α角增大[5-9]。有学者研究表明,较小的颈干角也与FAI密切相关,提示颈干角对FAI 的预测作用[10,11]。患有FAI 的患者常产生步行、上/下楼梯或蹲起过程中的关节活动范围受限和疼痛[11-18]。随着对FAI的认识不断深入,越来越多学者认识到无症状FAI 的存在[19-22]。然而,部分学者认为,无症状FAI 患者也存在着潜在的软骨下骨硬化,甚至存在潜在的骨关节炎[23-26]。
数字医疗,是指将数字化技术如计算机技术、信息技术等应用于医学领域的新型现代化医疗模式,是未来医学发展的“蓝海”之一[27-29]。其中,在关节外科和运动医学领域,数字化骨科技术正逐渐成为分析骨骼、肌肉、韧带、软骨等组织结构生物力学特性的主流手段。三维有限元分析方法(finite element method,FEM)作为数字化骨科的代表技术,在分析软骨和骨生物力学状况方面有着独特优势,在FAI 诊疗中的应用日趋广泛[30]。
本文通过在Pubmed、MEDLINE、中国知网和万方数据库中,以“Finite Element Method”、“Finite Element Analysis”、“Femoroacetabular impingement”、“FEA”、“有限元”、“髋关节撞击综合征”为关键检索词进行系统的文献检索,并对文献进行筛选,深入探讨FAI诊疗中有限元方法的技术发展和应用范围,以揭示高精高效有限元技术在FAI诊疗中应用的可能性。……
