新研制的老年不稳定型股骨粗隆间骨折半髋假体有限元分析

被引：5

作者：

储小兵 ^{[1
]}

杨予 ^{[2
]}

郝改平 ^{[3
]}

童培建 ^{[1
]}

机构：

[1] 浙江中医药大学附属第一医院骨科

[2] 浙江理工大学土木工程系

[3] 北京力达康科技有限公司

来源：

中国生物医学工程学报 | 2012年 / 31卷 / 05期

基金：

浙江省自然科学基金;

关键词：

关节成形术,置换,髋; 股骨粗隆间骨折; 有限元分析; 假体研制;

D O I：

暂无

中图分类号：

R687.3 [骨骼手术];

学科分类号：

100220 [骨科学];

摘要：

对计算机辅助设计的新型股骨粗隆间骨折半髋假体进行模拟人体植入后的三维有限元分析,检验其设计的合理性。对1名60岁正常男性志愿者进行双下肢的股骨中上段CT扫描,以DICOM格式导入Mimics11.1软件,建立股骨近端模型,模拟AO分型中A2.2型骨折(大、小粗隆均有骨折的不稳定型股骨粗隆间骨折)形态建立老年不稳定型股骨粗隆间骨折的模型,将计算机辅助设计生成的新型半髋假体的Pro/E文件导入骨折模型中按手术要求进行装配,然后利用Mimics11.1软件进行网格划分、单元保形优化以及按灰度进行单元弹性模量赋值,最后导入Ansys11.0软件生成三维有限元模型,加载负荷,进行假体植入后股骨应力分布的量化分析研究。所研制的半髋假体植入人体后,力学加载后的应力云图显示假体柄与股骨接触应力主要由股骨粗隆部以下的骨干部所承担,最大平均Von Mises应力值在17.69～26.41 MPa,而大、小粗隆处的应力水平较低,最大平均Von Mises应力值分别为2.76和4.95 MPa。对于老年骨质疏松患者,所研制的股骨粗隆间骨折半髋假体属远段生物固定型假体,符合股骨粗隆间骨折治疗的要求,不易导致骨折分离和假体失稳。

引用

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页数：7

共 7 条

[1]

Finite element simulation of the hip joint during stumbling: a comparison between static and dynamic loading.[J].H.F El’Sheikh;B.J MacDonald;M.S.J Hashmi.Journal of Materials Processing Tech..2003,

[2]

The effect of cement augmentation on the load transfer in an osteoporotic functional spinal unit - Finite-element analysis [J].