TC股骨转子间骨折半髋假体系统的研制及力学测试

• 作者: 储小兵 宋建华 杨予 童培建 郝改平
• 来源期刊: 医用生物力学
• 学科: 医学
• 关键词: 假体 股骨转子间骨折 有限元分析 力学特性 疲劳测试
• 年，卷（期）: 2013,（3）
• 所属期刊栏目: 论著
• 页码范围: 310-315
• 页数: 6页
• 分类号: R318.01
• 字数: 4299字
• 语种: 中文

摘要

目的 针对老年不稳定型股骨转子间骨折,研制一套新型半髋假体系统——TC(Trochanteric Prosthesis System)半髋假体系统,以保存粗隆部骨量,达到早期功能锻炼的要求.方法 选择1名正常成年男性志愿者,对其双侧股骨进行CT薄层扫描,所得图像信息以DICOM格式储存,导入有限元建模软件建立股骨中上段三维模型.利用计算机Pro/E软件进行半髋假体的辅助设计,计算机数控快速成型技术制造半髋假体的金属模型,在尸体骨上反复验证和修改完善后,开模铸造正式假体.将所研制假体模拟植入人体股骨后进行三维有限元分析.选择1名老年男性的新鲜尸体股骨标本,制作A2.2型(AO分型)股骨转子间骨折模型,模拟手术植入装配所研制的半髋假体系统.按照国家行业标准YY0117和YY0118的要求进行材料的性能测试、假体头颈部疲劳测试、假体柄部疲劳测试以及模拟植入新鲜尸体股骨后的抗压、抗扭转等生物力学性能测试.结果 新型股骨转子间骨折半髋假体试样的头颈部、柄体部的疲劳性能测试结果500万次(8 Hz),假体未断裂或失效；植入新鲜尸体股骨后抗压达到2 kN,试样未失效,抗扭转最大扭矩达到15.5N·m.有限元分析应力云图显示假体柄与股骨接触应力主要由股骨转子部以下的骨干部所承担,最大平均Von Mises应力值为17.6～26.4 MPa,而大、小转子处的应力水平较低,最大平均Von Mises应力值分别为2.7、4.9 MPa.结论 本研究所研制的老年不稳定型股骨转子间骨折半髋假体系统具有操作简便、固定牢靠、充分保存转子部骨量的特点,并且能够达到早期功能锻炼的生物力学要求.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	童培建	浙江中医药大学附属第一医院骨科	209	1896	23.0	32.0
2	储小兵	浙江中医药大学附属第一医院骨科	15	136	6.0	11.0
3	杨予	浙江理工大学土木工程系	25	52	5.0	6.0
4	宋建华	浙江中医药大学附属第一医院骨科	4	9	1.0	2.0
5	郝改平		4	15	3.0	3.0