膝关节单髁置换术胫骨假体不同后倾角对假体磨损和功能的影响

• 作者: 吴坤能 赵改平 刘冬青 杭声琪 梁彭 李鹏祥 马童 凃意辉
• 来源期刊: 医用生物力学
• 关键词: 膝关节单髁置换 胫骨假体 后倾角 有限元分析
• 年，卷（期）: 2021,（4）
• 所属期刊栏目: 论著|Original Articles
• 页码范围: 618-624
• 页数: 7页
• 分类号: R318.01
• 语种: 中文
• DOI: 10.16156/j.1004-7220.2021.04.018

摘要

目的 建立单髁置换术胫骨假体后倾3°和7°膝关节不同屈膝角度三维有限元模型,研究两种后倾角膝关节生物力学特性和假体磨损及其对功能的影响.方法 结合人体膝关节CT与MRI图像和第3代Oxford假体,建立胫骨假体后倾3°和7°下屈膝单髁置换术有限元模型,在股骨内外侧髁中心点上施加1 kN载荷模拟人体站立相负重,分析不同屈膝角度下单髁假体与关节软骨的最大应力及分布.结果 0°、30°、60°、90°和120°屈膝角度下后倾3°半月板衬垫最大应力分别比后倾7°增加了 28.06％、68.99％、19.45％、21.06％、53.38％,应力分布区域从衬垫侧边向中央区域集中,屈膝120°时应力集中明显.胫骨假体后倾3°单髁假体最大应力均大于后倾7°,应力集中区域的扩大会导致假体的磨损和松动,关节软骨接触应力和集中区域随后倾角增大而增大,在高屈曲角度时应力集中更明显.结论 单髁置换术胫骨假体后倾角3°较7°时假体应力和磨损更高,研究结果为临床膝关节单髁置换手术方案设计提供理论依据.