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表面髋关节置换中假体材料对股骨应力的影响研究

Effect of prosthesis material on femoral stress in hip resurfacing

摘要目的:研究髋关节表面置换中由钴铬合金和锆铌合金制成的表面髋假体对假体周围股骨应力的影响,并分析其应力屏蔽情况.方法:首先,选取无髋关节疾病史的成年男性志愿者的CT扫描数据,通过Mimics、Geomagic Wrap、SolidWorks软件构建股骨模型.其次,建立多孔结构无骨水泥型锆铌合金表面髋假体与标准骨水泥钴铬合金表面髋假体模型,并与股骨模型进行装配.最后,将装配好的模型导入ABAQUS软件中,模拟人体站立时的受力状态,向股骨和假体施加载荷,分析2种假体植入前后股骨的应力变化.将股骨近端分为6个区域,分析假体植入后的应力屏蔽效应.结果:与钴铬合金假体相比,锆铌合金假体植入后假体周围股骨有更高的应力,各个分区的应力屏蔽率均有所降低,实现了更好的应力传递.结论:髋关节表面置换中假体材料及其固定方法的不同会对股骨应力造成影响,具有多孔结构的无骨水泥型锆铌合金假体可能导致更少的应力屏蔽.

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