成人髋臼发育不良伴骨关节炎行髋臼结构性植骨重建关节置换术的力学分析

目的利用三维有限元力学分析方法,研究髋关节发育不良患者髋臼外上缘结构性植骨重建髋臼、增加臼杯假体包容对髋臼假体-骨界面间的应力分布情况的影响。方法选取髋关节发育不良患者的骨盆为实验对象,用螺旋CT做全长连续扫描,然后利用计算机仿真技术对CT图像进行三维重建,建立髋关节发育不良骨盆模型。在计算机环境中对重建模型进行髋臼外上缘结构性植骨重建髋臼并臼杯植入的模拟手术,利用有限元分析软件对重建模型进行有限元网格化及力学分析。结果髋臼植骨重建后,臼杯置入无需突破髋臼底,髋臼外上缘得到植骨块的包容覆盖,臼杯接触面积增大,单位面积所受应力相对较少,应力集中的情况得到明显改善。同时,植骨块及原髋臼外上缘区域承担了臼杯较多的应力。结论结构性植骨重建髋臼使骨床与臼杯接触面积较大,单位面积所受应力较小且均匀,有利于臼杯的稳定,植骨块承担了臼杯较多的应力,若臼杯外上缘外露面积过大,而过多的靠植骨块来弥补骨床的覆盖,使植骨块所受应力过大则臼杯松动的风险较大。