人工股骨假體置換后的有限元建模及力學(xué)分析.pdf

1、目的：
　　 通過髖關(guān)節(jié)假體置換后患者的CT掃描圖像建立人工髖關(guān)節(jié)置換后的三維有限元模型,分析在假體和股骨上的應(yīng)力分布,提供對活體內(nèi)髖關(guān)節(jié)人工假體評估的新方法。
　　 方法：
　　 1.選非水泥型人工髖關(guān)節(jié)假體置換后患者,64排CT掃描髖關(guān)節(jié),通過三維建模軟件建立三維有限元模型,加載載荷1500N,分析假體和股骨的應(yīng)力分布,并與體外建模和正常股骨有限元模型進(jìn)行比較。
　　 2.在建立的三維有限元模型中對假

2、體植入的角度進(jìn)行117.5°,122.5°,132.5°,137.5°的模擬,以實(shí)際手術(shù)位置為實(shí)驗(yàn)組,其他模擬相關(guān)角度為對照組,研究相應(yīng)位置的應(yīng)力變化,獲取最佳應(yīng)力分布的假肢角度。
　　 結(jié)果：
　　 1.利用患者人工髖關(guān)節(jié)置換后CT掃描圖像建立的三維有限元模型。
　　 2.加載后應(yīng)力主要分布在股骨干上端1/3處,在股骨假體柄頸結(jié)合處,假體外側(cè),假體的遠(yuǎn)端與股骨接觸處,應(yīng)力反映假體安裝位置的應(yīng)力分布
　　

3、 3.患者術(shù)后CT掃描圖像建立的人工股骨頭假體置換后的三維有限元模型,經(jīng)受力模擬比較發(fā)現(xiàn),假體體內(nèi)安裝位置并非為最佳植入位置。
　　 結(jié)論：
　　 1.建立了活體狀態(tài)下人工髖關(guān)節(jié)置換后的有限元模型。
　　 2.活體建模過程不改變實(shí)際手術(shù)安裝的假體位置。
　　 3.人工髖關(guān)節(jié)置換后活體髖關(guān)節(jié)建模優(yōu)于體外建模,可以反映假體在體內(nèi)安裝位置狀態(tài)下的應(yīng)力分布,假體的應(yīng)力分布總體模式與體外實(shí)驗(yàn)相接近。