髋臼假体在Lewinnek安全区内应力分布的有限元分析
王海龙
李龙
买合木提·亚库甫
陈洪涛
刘旭
伊力哈木·托合提
新疆医科大学第六附属医院运动损伤科,新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市 830000
摘要：背景:虽然LEWINNEK等提出的髋臼假体放置的"安全区"概念[外展角(40±10)°、前倾角(15±10)°]广泛应用于临床,但是髋臼假体在Lewinnek安全区内时对髋臼骨质和假体应力分布的影响缺乏生物力学研究.目的:应用三维有限元法分析不同材料髋臼假体(陶瓷衬对陶瓷头,聚乙烯衬对金属头)在Lewinnek安全区内时对髋臼骨质和假体的应力分布特点.方法:对1名健康成年男性志愿者进行CT扫描,建立骨盆有限元模型,采用不同材料组合的髋臼假体安放位置在Lewinnek安全区内(共18种不同安放位置)建立髋关节置换模型,施加390 N的力学加载观察髋臼周围骨质和假体应力分布情况.研究方案的实施符合《赫尔辛基宣言》和新疆医科大学第六附属医院对研究的相关伦理要求,参与者对试验过程完全知情同意.结果 与结论:利用有限元静态垂直施加用力情况下,髋臼假体安放位置在Lewinnek安全区内时,①不论陶瓷对陶瓷还是金属对聚乙烯材料情况下,在前倾角5°外展角50°时臼杯的应力峰值最小、应力区域最小,在相同前倾及外展角度下,臼杯的应力峰值变化不明显;②在股骨头和内衬应力变化中,金属对聚乙烯材料在股骨头和内衬的应力峰值、应力区域更小,且不受臼杯角度变化影响;③结果 可见,在Lewinnek安全区内时,臼杯安装角度在前倾角5°外展角50°时联合金属对聚乙烯材料最理想,此方案臼杯、内衬、股骨头的应力峰值和应力区域最小,且股骨头及内衬的应力峰值和应力区域不受臼杯角度变化影响,并明显小于陶瓷对陶瓷的方案,可为临床提供参考.
关键词：Lewinnek安全区髋关节假体有限元分析股骨头内衬臼杯应力峰值应力区域陶瓷对陶瓷金属对聚乙烯
分类号：R459.9(治疗学)R496(康复医学)R318(医用一般科学)
资助基金：新疆维吾尔自治区自然科学基金(2017D01C263)
论文发表日期：2022-02-21
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：5( 843-847 )
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