【摘 要】
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目的 探讨组配式人工半骨盆假体重建后骨盆生物力学改变及假体力学结构特点.方法 (1)建立正常骨盆的三维有限元模型和离体试验骨盆模型.于骨盆表面选取8个特征测点,在相同的载荷及边界条件下,利用有限元模型计算测点表面应力(σFEM),通过离体试验测量测点应变值,并计算标本表面应力(σEXP).对σFEM和σEXP进行线性回归分析验证.(2)利用验证的正常骨盆有限元模型进行左侧骨盆缺损(Ⅱ+Ⅲ区)及人工
【机 构】
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100044,北京大学人民医院骨与软组织肿瘤治疗中心,100044,北京大学人民医院骨与软组织肿瘤治疗中心,100044,北京大学人民医院骨与软组织肿瘤治疗中心,清华大学精密仪器与机械学系,清华大学精
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目的 探讨组配式人工半骨盆假体重建后骨盆生物力学改变及假体力学结构特点.方法 (1)建立正常骨盆的三维有限元模型和离体试验骨盆模型.于骨盆表面选取8个特征测点,在相同的载荷及边界条件下,利用有限元模型计算测点表面应力(σFEM),通过离体试验测量测点应变值,并计算标本表面应力(σEXP).对σFEM和σEXP进行线性回归分析验证.(2)利用验证的正常骨盆有限元模型进行左侧骨盆缺损(Ⅱ+Ⅲ区)及人工假体重建模型的建模.计算重建骨盆健侧特征测点的表面应力(σRS)及患侧髂骨截骨处内、外侧皮质表面应力(σRR),分别与正常骨盆相同位置测点应力值(σNS,σNR)进行比较.(3)分析假体应力传导结构表面应力分布特点及应力集中部位.结果 (1)骨盆有限元计算结果 与离体试验结果 有良好的一致性(R2=0.87),模型仿真度较高.(2)重建后健侧特征测点σRS与正常骨盆σNS近似(t=1.81,P=0.08).患侧髂骨截骨处内侧皮质σRR与σNR差异无统计学意义(t=0.47,P=0.65),外侧皮质σRR明显高于σNR(t=2.78,P=0.02).(3)假体应力传导结构主要由后侧传导.应力集中部位位于下排钉孔周围、髂骨固定座与侧面固定翼片连接处、人工髋臼与髂骨固定连接处,系统应力峰值(183 MPa)位于人工髋臼与髂骨固定座连接部位.结论 组配式人工半骨盆假体重建符合骨盆生物力学特点,较好地恢复了应力传导。
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