李冰言，张吉超，张 震,徐祥钧,牟志芳,王国栋, 董万鹏,董跃福

0 引 言

膝骨关节炎(osteoarthritis,OA)是一类退行性膝关节病变。在我国，有症状膝OA的患病率约为8.1%，是严重影响老年人日常生活活动力和劳动能力的主要因素之一[1-2]。按照OA的Kellgren-Lawrence(K-L)影像学分类方法，从轻到重分为：0级(正常膝关节)、1级(有可疑关节间隙狭窄现象)、2级(有明确骨赘和关节间隙狭窄)、3级(有大量骨赘和关节间隙狭窄，可能有软骨下骨硬化)、4级(大量骨赘、严重的关节间隙狭窄和软骨下骨硬化，明显的关节畸形)[3]。

诱发膝OA的因素多而复杂，生物力学因素是其形成过程中的重要环节：当局部关节软骨承受高于正常水平的应力时，软骨磨损而厚度不均，从而导致关节稳定性下降，使应力集中更加明显，进一步加剧软骨的磨损[4]。这种变化更常见于膝关节内侧间室[5]。此外，OA膝关节生物力学的变化与半月板半脱位有密切联系。有研究发现，半月板的半脱位会改变膝关节的受力模式，对半月板和关节软骨的接触和载荷产生不同程度的改变[6]。

通过有限元分析研究膝OA的生物力学行为，有助于阐明生物力学因素在膝OA过程中的促进作用。目前多数有限元研究主要集中在健康膝关节和膝关节的局部损伤，涉及OA膝关节尤其是重度OA膝关节的文献报道较少。本研究构建一例重度OA膝关节有限元模型并分析其应力分布特征及接触面积变化，以分析重度膝OA生物力学行为，为通过改善OA膝关节应力分布和接触行为的方法治疗重度膝OA提供理论支持。……