應用有限元軟件 COMSOL 建立關節軟骨固液雙相模型和細胞微觀模型，跨尺度研究在生理載荷作用下不同彈性模量的人工軟骨修復缺損時，宿主軟骨各層細胞的力學環境和液相流場。模擬結果表明，均一彈性模量的人工軟骨對不同層區細胞微環境的影響規律不同。隨著人工軟骨彈性模量增大，淺表層、中間層細胞應力增大，深層細胞應力減小。人工軟骨植入改變了中間層、底層軟骨的流場方向和營養供給方式，可能會造成軟骨細胞營養供應障礙。上述影響可造成修復結果不確定。通過對跨尺度軟骨細胞有限元模型進行仿真分析，可定量地評價宿主軟骨各層細胞的力學環境，有助于更準確地評估軟骨缺損修復的臨床效果。