窑医疗卫生装备窑2024年3月第45卷第3期悦澡蚤灶藻泽藻酝藻凿蚤糟葬造耘择怎蚤责皂藻灶贼允燥怎则灶葬造窑灾燥造援45窑晕燥援3窑March窑2024骨小梁髋假体柄植入的应力分析李博1，高丽兰1，2，陈亚2，刘淑红2，胡亚辉1，吕林蔚1，2，叶金铎2，张春秋1，2*（1.天津理工大学天津市先进机电系统设计与智能控制重点实验室，机电工程国家级实验教学示范中心，天津300384；2.天津市骨植入物界面功能化与个性研究企业重点实验室，嘉思特医疗器材（天津）股份有限公司，天津300190）[摘要]目的院分析髋关节置换中实心钛合金假体与骨小梁假体柄植入的应力。方法院基于Mimics软件逆向建立股骨模型，并使用Geomagic软件对股骨模型进行优化，再通过SolidWorks软件将模型实体化。将截骨后的股骨与金属股骨柄进行装配，并将装配好的模型导入ABAQUS中进行有限元计算。将股骨上部分为内侧近端点（小转子区）、外侧近端（大转子区）、股骨干近端点（茎突中段周围）、远端区域（茎突末端周围和远端）4个区域（处于不同整合状态），计算步态、爬楼梯载荷下植入实心钛合金假体和骨小梁假体前后的股骨应力以及区域未整合时的界面应力，并通过应力椭球分析骨界面的变形类型。结果院在小转子区，步态和爬楼梯载荷下骨小梁假体相比实心钛合金假体应力屏蔽率分别降低了20.5%和14.7%。实心钛合金假体存在不同整合状态时，步态与爬楼梯载荷下界面拉应力最大分别为10.842、12.900MPa，剪应力最大分别为7.050、6.805MPa；而骨小梁假体存在不同整合状态时，步态与爬楼梯载荷下界面拉应力最大分别为3.858、4.389MPa，剪应力最大分别为4.156、3.854MPa。2种不同载荷下，界面内侧剪应力椭球开口朝向两侧，骨界面发生拉伸变形；界面外侧剪应力椭球上下开口，发生压缩变形。结论院全髋关节置换术后，骨小梁假体的整体性能优于实心钛合金假体，且假体-骨界面未整合边缘易发生应力集中以及变形，引发进一步失效。[关键词]髋关节置换；骨小梁型假体；假体柄；应力屏蔽；界面强度；界面变形[中国图书资料分类号]R318.6曰TH781[文献标志码]A[文章编号]1003-8868渊2024冤03-0029-07DOI院10.19745/j.1003-8868.2024045StressanalysisoftrabecularhipprosthesisstemimplantationLIBo1,GAOLi-lan1,2,CHENYa2,LIUShu-hong2,HUYa-hui1,LYULin-wei1,2,YEJin-duo2,ZHANGChun-qiu1,2*(1.TianjinKeyLaboratoryofAdvancedElectromechanicalSystemDesignandIntelligentControl,NationalExperimentalTeachin...
