关于扁平足足弓骨组织形态研究及其畸变的生物力学分析.pdf

摘 要本实验选用4 0 名台湾男子 ( 年龄在 1 8 - 2 6 岁) ，2 名台湾女子 ( 年龄分别为2 1 , 2 4 ) ，按照台湾相关病理学论著论述，受试者中，2 2 人 (( 2 0 名男子，2 名女子)为扁平足患者，2 0 人为正常足本实验对所有受试者进行双足的磁共振成像 ( M R I )拍摄，拍摄沿足的矢状轴， 每隔3 m m 从足趾到足跟依次进行， 获得足的D I C O M 格式的磁共振片 将获得的足的磁共振片进行必要的预处理后， 利用计算机三维重建软件将所有足的骨组织进行三维重建， 并且重建后的模型可以任意分割不同骨组织， 能够从任意视角观察骨组织; 继而分别量化正常足与扁平足组成足弓的主要骨组织形态以及关节角度， 并进行比较， 发现扁平足与正常足在骨组织形态上的显著性差异， 并归纳形成扁平足的原因，最后针对两种类型的关节建立生物力学模型进行分析实验最终发现扁平足与正常足在以下骨组织形态指标都存在显著性差异: 第-踌骨与底平面夹角、 第二肠骨与底平面夹角、 第三踌骨与底平面夹角、 楔状骨中心线与底平面夹角、 舟状骨与底平面夹角、 足跟与距舟关节中心连线与底平面夹角、足跟骨与第一拓骨之间的夹角、 跟骨与水平面的夹角、第一拓骨与距骨夹角之差、 第一环骨上下弓高、 第二踌骨上下弓高、 第一踌骨上下弓高与足中长之比、第二拓骨上下弓高与足中长之比。

本实验采用大样本，对4 2 名受试者，8 4 只足进行细致的磁共振拍摄，并将骨组织进行三维重建， 系统而全面地将扁平足的致病机理进行研究， 发现扁平足的致病机理并不是由构成足弓的第一拓骨或哪一块单独的骨组织造成， 而是或者由于构成足弓的第一拓骨、 舟状骨、 楔状骨、 足跟骨任意骨组织的畸变或两者及两者以上的骨组织共同畸变造成; 包络关节键膜的承载与构成关节的骨组织的形态有密切关系本实验结果对于扁平足的矫正、治疗，以及矫形鞋的研制都具有指导意义关键词:扁 平 足， 磁 共 振， 三 维 重 建 ， 生 物 力 学 模 型Ab s t r a c tT h e s u b j e c t s o f t h i s s t u d y w e r e 4 0 m e n ( a g e d fr o m 1 8 t o 2 6 ) a n d 2 w o m e n ( a g e d 2 1 , 2 4 ) fr o m T a i w a n p r o v i n c e . A m o n g t h e 4 2 s u b j e c t s , 2 2 p e o p l e ( 2 0 m e n , 2 w o m e n )w e r e e x a m i n e d t o h a v e a s y m p t o m o f fl a t f o o t a c c o r d i n g t o t h e r e l a t e d t r e a t i s e i nT a i w a n p r o v i n c e , a n d t h e r e s t w e r e n o r m a l .I n t h i s s t u d y , t h e t w o f e e t o f t h e s u b j e c t s w o u l d b e i m a g e d b y M R I ( M a g n e t i cR e s o n a n c e I m a g i n g ) , w h i c h t a k e n b y 3 m m i n t e r v a l s a l o n g s a g i tt a l a x i s . T h e i m a g e sw e r e r e c o r d e d b y D I C O M f o r m a t . A ft e r t h a t , a l l t h e MR i m a g e w o u l d b e p r e t r e a t e dn e c e s s a r i l y , a n d t h e n t h e b o n e s o f t h e f e e t w o u l d b e r e c o n s t r u c t e d , w h i c h c a n b eo b s e r v e d i n a n y p e r s p e c t i v e s ; s e c o n d l y , q u a l i f i e d a n d c o m p a r e d t h e f o r m o f t h efl a t f o o t a n d t h e n o r m a l t o f i n d o u t t h e m a r k e d d i ff e r e n c e s ; t h i r d , g e n e r a l i z e d t h er e a s o n s o f t h e f o r ma t i o n o f fl a t f o o t ; i n t h e e n d , b u i l t t w o k i n d s o f b i o me c h a n i c a lmo d e l s o f j o i n t s i n f o o t .T h i s s t u d y a d o p t e d l a r g e s a m p l e , MR I , r e c o n s t r u c t i o n , a n d d o s y s t e m a t i c a l s t u d ya b o u t t h e m e c h a n i s m o f t h e fl a t f o o t , a n d d r e w c o n c l u s i o n s t h a t :1 . T h e fl a t f o o t a n d t h e n o r m a l h a v e m a r k e d d i ff e r e n c e s i n m a n y a s p e c t s , s u c h a s :t h e a n g l e o f t h e F i r s t Me t a l a r s a l b o n e a n d c o n t r o l p l a n e , t h e a n g l e o f t h e S e c o n dMe t a l a r s a l b o n e a n d t h e c o n t r o l p l a n e , t h e a n g l e o f t h e T h r i d Me t a l a r s a l b o n e a n d t h ec o n t r o l p l a n e , t h e a n g l e o f t h e C u n e i f o r m a n d t h e c o n t r o l p l a n e , t h e a n g l e o f t h eN a v i c u l a r b o n e a n d t h e c o n t r o l p l a n e , t h e a n g l e o f t h e C a l c a n e u s a n d t h e c o n t r o l p l a n e ,t h e a n g l e o f t h e C a l c a n e u s a n d t h e F i r s t Me t a l a r s a l b o n e , t h e h e i g h t o f t h e u p p e r a n dl o w e r a r c h p o i n t s t o t h e F i r s t a n d S e c o n d Me t a l a r s a l b o n e , a n d t h e r a t i o s o f h e i g h t o fu p p e r a n d l o w e r a r c h o f t h e F i r s t a n d S e c o n d Me t a l a r a l b o n e t o t h e l e n g t h o f t h emi d d l e f o o t .2 . T h e c a u s e s o f t h e fl a t f o o t i s n o t t h e fl a t - F i r s t - Me t a l a r s a l - b o n e , b u t a l l t h ea b e r r a t i o n s o f a n y b o n e w h i c h f o r m e d o r a r o u n d t h e f o o t a r c h .3 . T h e a b e r r a t i o n s o f j o i n t s h a v e m u c h t o d o w i t h t h e a p o n e u r o s i s w h i c h a ff i l i a t e d t h e j o i n t s , a n d t o s o m e k i n d o f j o i n t s , t h e u p p e r b o n e a b e r r a t i o n c o u l d c a u s e l a r g e r c h a n g e s o f t h e l o a d o f t h e a p o n e u r o s i s .{K e y w o r d s : f l a t f o o t , M R I , t h r e e - d i m e n s i o n a l r e c o n s t r u c t i o n ,b i o m e c h a n i c a l m o d e l北京师范大学位论文原创性声明本人郑重声明: 所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作 所取得的成果。

除 文中已 经注明引 用的内 容外， 本论文不含任何其他个 人 或集体已 经发表或撰写过的作品成果 对本文的研究做出重要贡献的 个人和集体， 均已在文中以明确方式标明 本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担学 位 论 文 作 者 签 “ : } a} A .日 期 : 二 加6 年6 月a日关于论文使用授权的说明学位论文作者完全了解北京师范大学有关保留和使用学位论文的规定，即:研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属北京师范大学 学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版， 允许学位论文被查阅和借阅;学校可以公布学位论文的全部或部分内容， 可以允许采用影印、 缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文 保密的学位论文在解密后遵守此规定)保密论文注释: 本学位论文 属于保密 在—年 解密后适用本授权书 非保密论文注释:本学位论文不属于保密范围，适用本授权书学位论文全文电子版同意提交后:口一年口二年在校园网上发布， 供校内师生浏览本人签名:导师签名 :b4 1 1 _日 期:日期:a . a o 6此类扁平足形态整体呈现出低平情况 在临床诊断扁平足时， 不能单纯依据某一骨组织的二维成像所表现出来的形态，而需要将骨组织进行全面的形态评估。

3 . 1 . 2 扁平足成因1 、足骨组织整体性低平本实验依据查阅大量。