人工髖關節(jié)假體力傳遞與假體近端骨整合機理研究.pdf

1、隨著中國社會老齡化進程不斷推進，由股骨頭壞死、關節(jié)病變、骨折等原因產(chǎn)生的全髖關節(jié)置換手術量呈現(xiàn)逐年上升的趨勢。
　　全髖關節(jié)置換手術利用人工髖關節(jié)假體置換病變的髖關節(jié)，假體一端與股骨髓腔裝配，另一端與髖臼連接。人工髖關節(jié)假體置換失敗的主要因素是影響假體近端骨整合的應力遮蔽，直柄假體與髓腔遠端匹配度較低導致的假體無菌松動。
　　人工髖關節(jié)假體置換中的應力遮蔽、無菌松動等問題與假體的力傳遞特性密切相關。當假體上的力無法傳導到股骨

2、近端時，股骨近端將產(chǎn)生骨溶解，無法使假體與股骨形成良好的整合，假體在髓腔中的穩(wěn)定性不足，易于引起假體的無菌松動。當假體與髓腔以低匹配度形式匹配時，假體上的力向股骨近端傳遞，易破壞假體近端的骨整合區(qū)，影響假體在髓腔中的長期穩(wěn)定，同樣導致假體在髓腔中的無菌松動。為提高假體在髓腔中的長期穩(wěn)定性，需要建立假體在髓腔中的有限元模型并配合實驗，深入研究假體幾何參數(shù)、匹配形式與假體力傳遞之間的關系，在提高假體與髓腔匹配度的前提下，控制假體上的力傳遞到

3、股骨近端，促進假體近端的骨整合。
　　本文研究內容包括:
　　1.基于CT斷層掃描影像，使用CAD軟件(pro E)，醫(yī)學圖像軟件(Mimics)建立股骨三維實體模型，分析其解剖結構，設計能與髓腔準確匹配的定制式髖關節(jié)假體并與假體模型進行裝配。
　　2.使用有限元仿真軟件對裝配體進行力傳遞分析，觀察股骨上的應力應變分布特性，分析不同情況下力傳遞規(guī)律。
　　3.基于有限元分析結果，分析力在股骨與假體間傳遞的規(guī)律，繪

4、制應力在股骨上的分布圖，得到能避免應力遮蔽與無菌松動的優(yōu)化方案。
　　4.在力學傳遞研究的基礎上，設計股骨模型力傳遞實驗，在壓力測試機上對股骨與假體的裝配體進行力加載試驗，繪制應變分布圖，結合有限元分析結果，得出能有效避免應力遮蔽與無菌松動的最合理假體與髓腔匹配方式。
　　5.根據(jù)股骨模型設計定制式假體，結合CAD/CAM/Robotic一體化制造技術制造出定制式人工髖關節(jié)假體，在提高假體與髓腔匹配度的同時，減小股骨近端的應