在人工髋关节置换中，置换重建的成功与否不仅取决于外科手术，更主要受假体设计的影响。假体的几何形状和材料性质决定着假体和股骨的应力状况。尤其是假体的几何形状设计，一直是学者们研究的对象。在人工髋关节置换中，假体与股骨间匹配程度是影响其长期疗效的重要因素。由于人体的绝对个性化特点，标准人工假体与病人骨骼之间难以很好地匹配，不能确保人工关节的长期稳定。同时，一些病人骨骼呈先天性畸形或由于骨骼病变造成骨与关节大面积损坏，其骨骼关节与正常情况明显不同，亦不可能选用标准人工假体。本文提出了一种能够极大匹配髓腔的个体化假体的生成方法，为每一位病人进行特殊设计和制造。该方法前期的数据准备要通过CT扫描得到病人的股骨扫描数据，然后经过边缘提取，得到每层的股骨内外轮廓线数据待用。在数据准备这一很重要的步骤中，我们编制了边缘提取系统及三维重建系统，并提出了一种新的基于角度的能同时跟踪和识别股骨内外轮廓线的方法。然后利用提取出的股骨内轮廓数据进行人工股骨假体柄部的设计。该方法首先假设一与患者股骨髓腔完全吻合的骨柄已经在髓腔内（即为其髓腔体状），然后按照工程学规则对其进行拉拔、旋转，每拔一定距离计算骨柄形状一次，主要进行切削计算，如此反复直至整个骨柄拔出并计算完毕，最后用Solidworks软件添加相应特性的股骨头、股骨颈制作成型。为了验证我们设计的个体化假体是否确实优于普通的系列式假体，我们还分别建立了骨水泥型普通假体和生物型普通假体的三维模型。在Solidwork软件平台上用Cosmos软件对三种假体模型进行模拟对比力学实验，考察在双足静止站立和单足静止站立这两种载荷下，假体置换后<WP=53>假体及股骨上应力分布情况和假体置换对界面应力的影响这两个重要的力学特性。实验结果表明，无论在双足还是单足静止站立载荷下，我们设计的个体化人工股骨假体所受的应力均大大小于普通生物型人工股骨假体和普通骨水泥型人工股骨假体，而且个体化人工股骨假体上的应力分布相对更加均匀。相对应股骨上的应力亦大大小于后两种假体，其应力分布也相对更加均匀。这说明我们设计的个体化人工股骨假体应力传递快，能直接到达股骨远端，由假体传递到股骨上的应力相应减小，而且应力分布比较均匀，在生物力学性能上优于普通生物型和普通骨水泥型人工股骨假体。对于假体置换对界面应力的影响，通常有骨界面上的正应力和剪切应力两种。较高的界面应力会导致假体与骨结合不牢和相对活动，引起假体松动。本实验表明，无论在双足还是单足静止站立载荷下，我们设计的个体化人工股骨假体所受的正应力和剪切应力均大大小于普通生物型人工股骨假体和普通骨水泥型人工股骨假体，尤其剪切应力较之另两种假体有更大幅度的减小。说明个体化人工股骨假体与骨结合更加牢固，不易引起假体松动。在生物力学性能上优于普通生物型和普通骨水泥型人工股骨假体。