脛骨后傾角變化對全膝假體影響的有限元研究.pdf

1、目的：通過對全膝關(guān)節(jié)置換術(shù)后假體的三維有限元分析，研究不同脛骨后傾角對聚乙烯襯墊應(yīng)力分布的影響，以期為臨床合理選擇后傾截骨角度提供理論依據(jù)。 方法：通過三維掃描儀Microscribe G2進(jìn)行假體數(shù)據(jù)采集，數(shù)據(jù)經(jīng)Geomagic軟件三維重建形成實體模型，繼而在有限元分析軟件Abaqus中進(jìn)行進(jìn)行裝配及離散化，形成全膝關(guān)節(jié)假體三維有限元模型。比較脛骨后傾角分別為0°、3°、6°及9°時，在Morris標(biāo)準(zhǔn)曲線載荷下，不同膝關(guān)節(jié)屈

2、曲角度聚乙烯襯墊上接觸應(yīng)力分布的情況。 結(jié)果：不同脛骨后傾角在膝關(guān)節(jié)屈曲角度時，總接觸面積在后傾3°及6°時相對較大，而后傾0°及9°時相對較小。在膝關(guān)節(jié)屈曲0°時，總接觸面積最大減小6.45mm2，減小幅度為7.26％。在膝關(guān)節(jié)屈曲15°時，總接觸面積最大減小了3.83mm2，減小幅度為5.26％。膝關(guān)節(jié)屈曲45°時，總接觸面積最大減小了3.76mm2，減小幅度為7.18％。膝關(guān)節(jié)屈曲60°時，總接觸面積最大減小了4.55mm

3、2，減小幅度為7.58％。另外在整個接觸過程中，無論哪個后傾角度及膝關(guān)節(jié)屈曲角度，始終是超高分子聚乙烯襯墊的內(nèi)側(cè)接觸面積比外側(cè)大，其中外側(cè)縮小較內(nèi)側(cè)明顯。在不同膝關(guān)節(jié)屈曲角度時，Mises應(yīng)力、最大主應(yīng)力、最小主應(yīng)力及法向接觸壓強在后傾角分別為0°、3°、6°及9°的四個組中，其應(yīng)力分布情況和峰值變化規(guī)律在后傾3°及6°時最理想，而兩者之間雖然數(shù)值變化有差異，但是減小或增大的幅度相對較小，特別是反映壓應(yīng)力的最小主應(yīng)力中，后傾3°和6°在