下肢截肢后殘肢的肌肉萎縮對患者康復十分不利。為探明殘肢肌肉萎縮的生物力學機制，本研究利用大腿截肢患者殘肢的磁共振斷層影像（MRI），建立了包含肌肉、骨骼以及主要血管的殘肢有限元模型，研究分析了下肢假肢接受腔對殘肢軟組織及血管的生物力學影響。結果發現，旋股外側動脈降支因擠壓而發生的狹窄最為嚴重，股深動脈的狹窄則相對較小；旋股外側靜脈的降支、股靜脈、股深靜脈狹窄的程度依次降低，大隱靜脈的狹窄程度較為嚴重。前側肌群中應力應變最高；下側肌群在股骨的末端處出現應力集中，并且其他生物力學指標在下側區域中也相對較高。本研究在一定程度上揭示了接受腔對血管的擠壓是導致肌肉萎縮的重要原因，這為進一步研究殘肢肌肉的萎縮機制和采取有效的預防措施提供了理論參考。
本文通過分析動脈流量與肌肉萎縮之間的內在聯系，為臨床上殘肢康復研究提供必要的信息和理論支撐。對單側截肢患者的殘肢與健肢的動脈模型進行三維重建，通過血流動力學數值計算對各動脈出口質量流量進行雙側對比分析；測量雙側大腿肌肉面積，并分析殘肢的肌肉萎縮程度。通過血供關系對比分析動脈流量與肌肉萎縮程度之間的關系。結果表明，股直肌、股外側肌、股內側肌萎縮較為嚴重，其滋養血管股淺動脈及旋股外動脈質量流量縮減也較嚴重；股薄肌、長收肌、股二頭肌長頭肌肉萎縮程度較輕，而其滋養血管股深動脈及旋股內動脈質量流量縮減也較輕。殘肢肌肉的萎縮程度與對應供血動脈的質量流量縮減程度成正相關，兩者在康復過程中或存在相互促進的關系。
已有研究發現，下肢截肢患者心血管疾病發病率顯著高于正常人，但少有學者從血流動力學角度研究下肢截肢與心血管疾病之間的關系。本文采用數值仿真，通過改變外周阻抗和電容模擬不同截肢水平，研究截肢對主動脈血流動力學環境的影響。結果發現，截肢后主動脈血壓升高，腎下腹主動脈時均壁面切應力降低，且左右側壁振蕩剪切指數呈不對稱分布；截肢側髂動脈時均壁面切應力降低且振蕩剪切指數增大；同時隨截肢水平提高，上述變化更加顯著，增加了截肢者患動脈粥樣硬化與腹主動脈瘤的風險。本文初步揭示了下肢截肢對心血管疾病的影響規律，為截肢后康復訓練設計與心血管疾病治療方案優化提供理論指導。
下肢截肢是對身體結構的顯著改變，肌肉、血管及血液的損失會導致血流的重新分布和血管末端阻力的變化。針對下肢截肢后心血管疾病患病率顯著增高但其機制尚不清楚等問題，本文旨在建立一個可驗證和探索截肢對心血管系統影響的動物研究模型，并為后續探究不同截肢水平對心血管系統影響的動物實驗提供模型和方法。選用無特定病原體（SPF）新西蘭兔并分為正常組（n = 6）和截肢組（n = 6），其中截肢組作膝上截肢處理，術后定期監測實驗兔血清中低密度脂蛋白膽固醇（LDL-C）和總膽固醇（TC）等含量的變化，并取材做動脈病理檢測。結果表明，與正常組相比，截肢組血清LDL-C和TC含量均顯著增加（P <0.05）；血管出現了中膜層平滑肌細胞變性壞死、彈性纖維斷裂等病理改變；腹主動脈和主動脈弓的彈性纖維面積表達百分比（EFEP）較正常組有明顯下降。以上結果提示，兔的心血管系統在截肢術后有動脈彈性降低、血液中脂質沉積等病變的趨勢，標志著成功地建立了關于截肢對心血管系統影響的動物實驗模型，為進一步研究截肢影響心血管系統的機制提供了實驗平臺。