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研究生:石震宗
研究生(外文):SHI,ZHEN-ZONG
論文名稱:人體膝關節軟骨之壓力分佈
論文名稱(外文):Pressure distribution of cartilage of human knee joint
指導教授:周有禮周有禮引用關係蘇芳慶蘇芳慶引用關係張冠諒張冠諒引用關係
指導教授(外文):ZHOU,YOU-LISU,FANG-GINGZHUANG,GUAN-LIANG
學位類別:碩士
校院名稱:國立成功大學
系所名稱:醫學工程研究所
學門:工程學門
學類:綜合工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:1990
畢業學年度:78
語文別:中文
論文頁數:66
中文關鍵詞:人體膝關節軟骨壓力分佈剛體彈簧模型單腳站立數位板
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本文采用剛體彈簧模型,在縱斷面上,分析靜態單腳站立時於膝關節表面的壓力分布

首先以簡化模型及人體測量資料,計算單腳站立時作用於膝關工的合力與作用力線,
并評論論此力在病理學上的影響。在剛體彈簧模型中,股骨與脛骨被假設為剛體,與
外力處於平衡狀態是藉由分布在關節接觸表面上比擬為軟骨的線性彈簧系統,此一靜
不定線性保守系統應用最小應變能原理,去求得關節表面各點的壓力分布;關節表面
的輪廓,是利用數位板在X 光片上讀取資料點,再連以三次雲規曲線。驗證模型的方
法,是輸入半圓形理想關節表面,以與解析解做比較,結果十分符合。
分析的對象,針對二個正常和三個因膝關節發生退化性骨關節炎而施行膝糾正手術的
的病例,計算手術前後關節表面壓力分布的情形。結果發現,膝部內彎者最大應力與
主要壓力分布區偏向於關節內側邊緣,另一較小的壓力分布區則在關節外側靠近脛骨
高丘部位,整個壓力分部呈變尖峰狀;膝部外彎者的壓力分布呈現單一緩且的形狀,
較大的應力集中於關節外側部位。在經過糾正手術後,壓力有被均勻分散至關節二側
的趨向,而最大應力亦在減小之勢,但減小的情況不一。
檢討模型的準確性與實用性,剛體彈簧模型應用在關節軟骨壓力分布的計算,從輸入
資粒後至顯示結果,所需計算時間在本文中大多約十數秒,準確性亦不致失之太遠,
在未來的發展相當上具有實用潛力。

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