简单的计算模型可以帮助预测创伤后骨关节炎

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的稳定提供了前提条件，韧带损伤通常需要手术重建。然而，在许多情况下，这些损伤或手术会导致创伤后骨关节炎。关节软骨的作用是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，缺乏活动能力，甚至社会孤立。目前，预防骨关节炎的发生和发展仍然是最好的临床行动方案。计算模型可用于预测易患骨关节炎的位置;然而，对于临床应用来说，它们太复杂了，而且缺乏对预测的验证。

来自东芬兰大学的研究人员，与加州大学旧金山分校、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，开发了一种预测后癌症的方法创伤性骨关节炎在韧带断裂的患者中使用简化计算模型．研究人员还通过测量膝关节在随访时间内的结构和成分变化来验证模型预测。该研究结果发表在《临床生物力学》杂志上。

在这项概念验证研究中，计算模型由患者临床磁共振图像和测量运动生成。假设关节软骨因组织应力过大而退行性变，导致胶原纤维退变，或过度变形，导致蛋白聚糖丢失。然后将这些预测与与每种退化机制相关的mri特定参数的变化进行比较。

“我们的研究结果表明，在几何、运动和材料方面，一个相对简单的有限元模型可以识别出易患骨关节炎的区域，这与MRI测量的膝关节变化一致。这种方法在评估手术干预的效果或评估非手术治疗方案以避免或延缓骨关节炎的发病和/或进展方面特别有用，”东芬兰大学的博士生Paul Bolcos研究员说。

这一发现具有重要意义，并可为患者特异性的临床评估提供途径骨关节炎风险和揭示最佳和个人康复方案。

“我们目前正在努力增加更多的患者，以帮助调整变性参数，并确保机械对MRI参数的敏感性。后来，这种方法可以与我们小组开发的生成这些计算模型的全自动方法相结合，缩小研究和临床应用之间的差距，”Bolcos继续说道。