个性化钛合金短柄股骨假体的生物力学研究

• 作者: 刘宏伟 张文 蒋俊锋 翁益平 徐南伟 张云坤 王彩梅
• 来源期刊: 医用生物力学
• 关键词: 股骨假体 个性柄 应力遮挡 有限元分析 生物力学
• 年，卷（期）: 2021,（3）
• 所属期刊栏目: 论著|Original Articles
• 页码范围: 359-364
• 页数: 6页
• 分类号: R318.01
• 语种: 中文
• DOI: 10.16156/j.1004-7220.2021.03.010

摘要

目的 通过有限元方法评价个性化钛合金短柄股骨假体的生物力学性能.方法 在已验证有效性的股骨有限元模型基础上,模拟股骨颈基底部截骨,通过置入不同短柄股骨柄假体,分别建立4种人工髋关节置换(total hip replacement,THR)手术模型:SMF柄模型(模型A)、BE1柄模型(模型B)、MINI柄(模型C)、个性柄模型(模型D).对4组THR模型施加同样的载荷和约束,计算分析模型von Mises应力分布和变形,比较各组模型的力学稳定性.结果 所有THR模型变形都比生理状态模型要小.模型B、C变形量接近,模型A、D变形量接近.模型C应力峰值高于其他组模型,达到95.55 MPa,整体应力趋势是模型C＞模型B＞模型D＞模型A＞生理状态模型.结论 个性化短柄股骨假体应力峰值、应力分布与SMF柄相当,应力分布合理,对股骨近端应力遮挡小,应力下假体整体变形度及剪切应力最小,其有效性和稳定性能满足人体生物力学要求,可为关节外科医生和假体研发人员提供参考.