基于3D打印的骨小梁结构股骨柄生物力学仿真分析

作者：葛志强; 葛志霞; 陈佳; 杨洁; 夏志勇; 杨振环; 崔书伟; 王晖

来源：实用骨科杂志, 2020, 26(07): 605-608.

DOI：10.13795/j.cnki.sgkz.2020.07.007

• 3D打印
• 股骨柄
• 骨小梁结构
• 生物力学

目的通过建立实体结构与骨小梁结构股骨柄假体并采用有限元模拟,探究3D打印骨小梁结构股骨柄在体内的应力分布情况。方法通过对比实体结构假体与3D打印骨小梁结构的股骨柄假体的三维模型,并建立有限元模型,模拟不同结构设计假体在植入患者体内后站立时的状态,对比两种设计假体的生物力学性能。结果结果显示有限元模型中应力的峰值出现在3D打印骨小梁结构区域,单足站立时,带有3D打印骨小梁结构的股骨柄应力峰值为8.6 MPa。双足站立时,带有3D打印骨小梁结构的股骨柄应力峰值为3.9 MPa。结论与实体结构股骨柄假体相比,3D打印骨小梁结构应力分布明显得到优化,并且最大应力值明显减小。因此,3D打印骨小梁结构优越的力学承载性能降低了股骨柄应力遮挡效应,更利于假体周围骨质增长,从而避免假体松动,为患者康复提供安全保障。

• 单位
  河北省人民医院; 冀中能源峰峰集团有限公司总医院