髋关节置换过程中假体位置的有限元分析.docVIP

www.CRTER.org 贾金领，等. 髋关节置换过程中假体位置的有限元分析 www.CRTER.org 贾金领，等. 髋关节置换过程中假体位置的有限元分析 PAGE 406 P.O. Box 10002, Shenyang 110180 www.CRTER.org PAGE 3 P.O.Box 1200,Shenyang 110004 k www.CRTER.org 中国组织工程研究 第21卷 第3期 2017–01–2528出版 Chinese Journal of Tissue Engineering Research January 2528, 2017 Vol.21, No.3 ·研究原著· PAGE 401 ISSN 2095-4344 CN 21-1581/R CODEN: ZLKHAH 髋关节置换过程中假体位置的有限元分析 贾金领，董玉珍(新乡医学院第一附属医院骨外科，河南省新乡市 453100) 引用本文：贾金领，董玉珍. 髋关节置换过程中假体位置的有限元分析[J].中国组织工程研究，2017，21(3):401-405. DOI:10.3969/j.issn.2095-4344.2017.03.014 ORCID: 0000-0002-8407-8694(贾金领) 文章快速阅读： 髋关节置换过程中假体位置的有限元分析过程 建立不同假体位置16种髋关节三维有限元模型。 CT数据导入Mimics软件。 CT扫描获得盆骨和股骨数据。 53岁男性志愿者。 观察16种模型的髋臼应力峰值、股骨应力峰值、聚乙烯内衬应力峰值和聚乙烯内衬破坏区体积情况。 骶髂关节和耻骨联合上方垂直向下施加780 N的力。 文题释义： 髋臼假体：髋臼呈近似半圆球凹形，其朝向一般通过前倾角和外展角进行定义，髋臼假体的安装和治疗效果关系密切，髋臼假体安装外展角过大容易使髋关节外展和屈曲受限；外展角过小，髋臼假体脱位的发生率升高。 髋臼内衬：髋关节置换假体中最脆弱的环节是髋臼内衬，聚乙烯内衬的柔软性决定了聚乙烯内衬容易被磨损，其磨损形成的颗粒被巨噬细胞吞噬，引起炎症因子释放，使周围骨溶解，导致假体松动，影响髋关节置换的治疗效果，因此降低髋关节假体松动的关键是减少聚乙烯内衬的磨损。 摘要 背景：三维有限元法研究发现，髋关节假体的安装位置和髋关节置换效果关系密切，但关于不同前倾角和外展角髋关节假体安装位置对髋关节生物力学影响的研究不多。 目的：应用三维有限元法分析不同假体安放位置髋关节置换的生物力学特点。 方法：选择1名健康志愿者，获得志愿者骨盆和股骨的影像资料，建立该志愿者的骨盆和股骨的三维几何模型并进行有限元网络划分，采用CT扫描获得假体模型数据建立准确的假体模型，然后建立16种不同假体安放位置的髋关节置换模型。在骶髂关节和耻骨联合上方垂直向下施加780 N的力，观察16种模型的髋臼应力峰值、股骨应力峰值、聚乙烯内衬应力峰值和聚乙烯内衬破坏区体积情况。 结果与结论：①16种不同假体安放位置的髋关节置换模型观察结果显示，前倾角为10°外展角50°时，髋臼的应力峰值最小，为51.23 MPa；股骨的应力峰值最小，为26.34 MPa；聚乙烯内衬的应力峰值最小，为5.288 MPa；聚乙烯内衬破坏区体积最小，为2.239×10-7 m3；②结果可见，假体安装角度为前倾角10°外展角50°时最理想，此安装角度髋臼、股骨、聚乙烯内衬的应力峰值和聚乙烯内衬破坏区体积均最小，可为临床提供参考数据。 关键词： 骨科植入物；数字化骨科；髋关节；假体；三维有限元；应力；生物力学 主题词： 关节成形术，置换，髋；假体植入；有限元分析；生物力学；组织工程 基金资助： 2014年河南省医学科技攻关计划项目(201403141) Finite element analysis of prosthesis position during hip arthroplasty Jia Jin-ling, Dong Yu-zhen (Department of Orthopedic Surgery, First Affiliated Hospital of Xinxiang Medical College, Xinxiang 453100, Henan Province, China) 贾金领，男，1