简单的计算模型可以帮助预测创伤后骨关节炎

时间:2021-06-27 02:55       来源: 未知

膝关节损伤,如韧带断裂,在运动员中很常见。由于完整的关节韧带为关节稳定提供了前提条件,因此韧带损伤通常通过手术重建。

简单的计算模型可以帮助预测创伤后骨关节炎

然而,在许多情况下,这些损伤或手术可导致创伤后骨关节炎。关节软骨用于在骨骼之间提供无摩擦接触,完全磨损,导致严重的关节疼痛,缺乏活动性甚至社会孤立。目前,预防骨关节炎的发生和发展仍然是最佳的临床疗程。计算建模可用于预测易患骨关节炎的位置;然而,它们对于临床使用来说太复杂并且缺乏对预测的验证。

来自东芬兰大学的研究人员与旧金山加州大学,克利夫兰诊所,昆士兰大学,奥卢大学和库奥皮奥大学医院合作开发了一种预测韧带损伤患者创伤后骨关节炎的方法。使用简化的计算模型破裂。研究人员还验证了模型预测,以防止在随访时间之间测量膝关节的结构和组成变化。临床生物力学报告了这些发现。

在该概念验证研究中,从患者临床磁共振图像和测量运动生成计算模型。假设关节软骨由于过度的组织应力而退化,导致胶原纤维变性或过度变形,导致蛋白多糖损失。然后将这些预测与与每种退化机制相关的MRI特异性参数的变化进行比较。

“我们的结果表明,相对简单的有限元模型,在几何学,运动和材料方面,可以识别易患骨关节炎的区域,与MRI测量膝关节的测量值一致。这些方法在评估效果时特别有用。外科干预措施或评估非手术治疗方案,以避免或延缓骨关节炎的发病和/或进展,“东芬兰大学博士生PaulBolcos研究员说。

这些发现具有重要意义,可为患者特异性临床评估骨关节炎风险提供途径,并揭示最佳和个体康复方案。

“我们目前正在努力增加更多的患者,以帮助调整退化参数并确保机械对MRI参数的敏感性。后来,这种方法可以结合使用全自动方法生成我们小组开发的这些计算模型,缩小研究与临床应用之间的差距,“Bolcos继续说道。

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