問題來自於軟骨、骨骼、半月板，韌帶等的緩慢退化
骨關節炎是最常見的關節疾病，尤其以膝蓋部位最常見
WHO (2016) 將骨關節炎列為五種最容易造成殘疾的疾病之一
目前醫學界採用的非手術式生物力學干預方式，主要是利用不同的矯正鞋墊或膝蓋固定裝置進行步態矯正。
前述的各種方式，多半是藉由調整行走時地面反作用力的壓力中心位置，進而減少地面反作用力與膝關節中心之間的力臂，以減少患者的膝關節關節力矩，降低關節疼痛。
本研究的目的，希望建立一套針對病患的標準工作流程，這套工作流程能夠評估整個身體與局部組織的力量負荷，進而找出最佳的改善方法。
現有的研究：多體運動學模擬
早期的研究將膝蓋關節視為 “Hinge”。新的研究方向則是將膝關節模型視為搭配移動軸 (Moving-Axis) 的 FDK (Force-Dependent Kinematics) 模型。
根據以往的研究報告顯示，Toe in (內八字) 的步態跟骨關節炎可能最有關係
因此本研究中找了五位不同的患者，分別針對五位受試者進行了 MRI 影像掃描，以及根據五位受試者的身體量測數據，建立了 AMS (AnyBody Modeling System) 模型 。
利用 AnyBody針對不同受試者，輸出在不同步態下內側壓迫力 vs 步態週期的變化
利用 AnyBody輸出的力量數值，作為有限元素模型的輸入邊界條件
矯正鞋墊對於骨關節炎有幫助
步態第二周期時內八字，步態第一周期時外八字，對於減低關節負荷有幫助
但是仍然無法解決高脛骨壓力 (高達 25 MPa)
用不同的肌肉模型進行參數化研究
進行膝關節拉伸肌肉力量測試
將簡單的膝蓋模型 (Hinge) 變更為複雜的 FDK 模型
比較相同步態 (Normal gait) 下不同的肌肉模型，3E Muscles 比 Simple muscles 更合理
將膝蓋模型從傳統的 Hinge model 變更為 FDK model
變更後的膝蓋模型 (from AMS)
軸向峰值力期間的脛骨-股骨接觸壓力
站立步態中，脛骨與股骨內側接觸區域的相關分析結果
站立步態中，脛骨與股骨外側接觸區域的相關分析結果
這套流程提供一個非常具體的分析，重點在於這是一套非侵入式的測式，同時又可以協助評估軟骨中的應力分佈與大小。
測試中採用了 10種不同的矯正鞋墊進行測試，其中 5號與 10號鞋墊都無法降低峰值壓力。但是 10號鞋墊在第二個峰期可以有效降低峰值壓力。
不論是採用內八或外八字型的鞋墊，都無法降低第二個峰期的峰值壓力。