小儿研究进展
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青少年胫骨近端生长板骨折的建模和分析：理论和潜在应用

苏珊·巴塞尔、赵晓鹏

背景：儿童和青少年的过度使用伤害变得越来越普遍，特别是对于那些经常参加单一运动的人。因此，预防、早期发现和治疗这些伤害至关重要。然而，现有的成年人群研究并不总是能直接应用于年轻人口的类似案例。这项研究试图提供一个例子，说明如何利用数学和计算机建模来预测由于成熟变化而导致的负载位置、方向和大小的变化，而这种变化在体内是不可能的。方法：创建二维腿部伸展模型并用于计算近端膝关节的相关力。模型的各个方面，例如股四头肌力和腿长，进行了更改，以量化成长中青少年的力量产生和肢体长度的增加如何影响关节处的力量。将导出的力输入到 3D 有限元模型中，该模型包含成长中的年轻人相对较弱的骨骺板材料，以计算青少年胫骨上的应力和应变。结果：研究结果表明，与身高和体重变化等方面相比，缩短的髌腱和增加的股四头肌力量可能是导致近端胫骨压力增加的更大因素。结论：所采用的理论和计算方法有望预测缺乏循证研究的人群的潜在伤害风险。