不同骨质密度下生物型及骨水泥型股骨假体置入后的三维有限元分析

目的对不同骨密度下股骨假体类型选择进行模拟对比力学实验,从而确定不同年龄段患者临床全髋关节置换术选择股骨假体的标准,为患者选择股骨假体类型提供骨量上的理论依据。方法利用Solidworks计算机软件建立人体股骨三维有限元模型。将不同年龄段骨质的密度及弹性模量分别输入计算机,模拟人体单足站立状态。测量2种人工股骨假体在不同股骨密度下的应力分布、界面应力,以及初始微动3个生物力学特性。结果生物型股骨假体上的整体应力分布,男性30～40岁组和女性30～40岁组总体应力分布相对较均匀,初始微动变化较小。骨水泥型股骨假体上的整体应力分布,在男性60～70岁组和在女性50岁组相对较均匀,初始微动变化较小。结论男性55岁以内和女性50岁以内采用生物型优于骨水泥型人工股骨假体的定量性标准,为临床工作提供了理论依据。