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跟腱的运动损伤较为常见，近调查显示呈上升趋势。由于人体跟腱的形态和生物材料的参数较复杂，又为人体内部组织，常规的在体实验方法很难直接测量其运动性损伤的力学数据。离体实验理论上可行，但其边界条件和环境改变所造成的影响较大。本研究鉴此基础上，充分利用有限单元法（FEM）在生物力学研究中的优越性，模拟跟腱在体育运动中的受力特征，针对其在运动中的应力、应变变化分析，揭示跟腱在运动中的生物力学机理，并对此部位的各种运动损伤作一探讨。
研究采用Pedar-X足底压力测试系统和Mega多通道表面肌电测量系统，进行了人体急性踏跳和正常步态的运动分析实验，将运动分析结果转化为人体踝部动力学数据，经逆向肌肉力计算，获得跟腱在运动中的力值变化。生物体建模由螺旋CT扫描无足部疾病和跟腱损伤史的女性运动员踝部，得到的连续断层数据图片以DICOM格式输出，导入医学三维重建软件Materialise Mimics，经过图片的筛选，预处理，提取边界的坐标生成三维实体。通过CAD、CAM软件处理、装配建立结合跟腱的足踝部三维计算机模型。经有限元分析软件（ANSYS）划分网格，引入跟腱拉伸状态下的本构关系，比较成功地考虑了材料非线性及接触问题。通过计算与分析，踏跳时跟腱所受肌肉力较正常步态下强度大，作用时间短，受力最大时期都为足推离期。踏跳时的应力峰值将近正常步态下的3倍，且都集中在跟骨结节附着点上6厘米区域；应变值分别为5.14％和3.68％。外力载荷下，跟腱所受应力则显著上升。
研究表明：建立的跟腱三维有限元模型可以模拟跟腱的生物力学特性；小腿肌肉力的大强度作用为造成跟腱损伤的主要因素之一；足推离期在不同运动中都为受力最大期，最易出现各种损伤；鉴于应力集中特点，陈旧性跟腱断裂及炎症好发生在跟骨结节附着点上6厘米区域；他人脚踢、器械击中等外力因素极易导致跟腱损伤。