个性化踝关节假体的设计及三维有限元分析

• 作者: 尹建文 徐翔燕 王冬梅 王旭
• 来源期刊: 医用生物力学
• 学科: 医学
• 关键词: 有限元分析 全踝关节置换 踝关节假体 步态载荷
• 年，卷（期）: 2015,（5）
• 所属期刊栏目: 论著
• 页码范围: 404-409
• 页数: 6页
• 分类号: R318.01
• 字数: 3804字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3871/j.1004-7220.2015.05.404

摘要

目的 针对当前踝关节假体失效率高、临床应用风险大的问题,提出一种个性化解剖型踝关节假体的设计.方法 首先建立正常人体足踝系统的三维有限元非线性模型,对模型的有效性进行验证;设计解剖型踝关节假体,对全踝关节假体置换进行几何仿真,建立假体-足踝系统的三维有限元模型;施加步态载荷,计算分析假体的生物力学特性.结果 正常踝关节系统足底最大接触应力为214.6 kPa,足骨最大等效应力为8.96 MPa.对比文献与仿真所得足底反力与足骨应力,验证了正常足踝有限元模型的可靠性.假体植入后,仿真所得距骨钛合金假体、聚乙烯衬垫、胫骨假体等效应力峰值分别为23.88、19.24、73.01 MPa,足踝假体应力相较正常足踝应力有大幅度上升.结论 有限元分析的对比结果考察了个性化踝关节假体的可行性,为进一步假体设计优化以及临床应用提供参考.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	王冬梅	上海交通大学机械与动力工程学院	92	703	14.0	19.0
2	王旭	复旦大学附属华山医院骨科	105	938	17.0	25.0
3	尹建文	复旦大学附属华山医院骨科	5	47	4.0	5.0
4	徐翔燕	上海交通大学机械与动力工程学院	1	8	1.0	1.0