不同长度胫骨柄的胫骨侧骨缺损翻修假体的有限元分析

来源：中华骨科杂志2024年第04期北京时间：

作者：张维杰,高永昌,安智成,陈世斌,姚舒馨,马建兵

单位：西安市红会医院,长安大学,长安大学,长安大学,西安市红会医院,西安市红会医院

摘要：目的 探讨不同胫骨柄长度的膝关节翻修胫骨侧骨缺损定制化假体的力学性能。方法 建立形态匹配的骨缺损翻修术后有限元模型，按骨缺损程度为三个梯度（缺损深度分别为15、30、45 mm），分别使用80、120、150 mm三种长度的3D打印钽金属填充物重建。常规静态和动态（步行步态）加载，分析胫骨受力及假体界面累积滑移峰值，评估三种不同胫骨柄长度对定制胫骨缺损修复体稳定性及胫骨内应力状态分布。结果 动态加载形态匹配的修复体模型累积滑移峰值为17.94~21.31 mm，较静态加载的10.26~11.69 mm增大68.0%~84.3%。动态加载的胫骨应力峰值为170.41~200.14 MPa，大于静态加载的132.94~143.88 MPa，增加28.0%~49.2%。修复体模型整体滑移值从胫骨截骨面开始逐渐变小，静态加载累积峰值滑移值为10.26~11.69 mm、动态加载为17.94~21.31 mm。胫骨前外侧及内后侧的骨组织应力从上到下逐渐升高，各个截面的最大应力值均在胫骨后内侧（最大值为200.14 MPa）。胫骨外侧骨组织应力最高值受胫骨柄的影响导致出现的位置不同，是受到应力遮挡影响最大的区域（最大值为170.65 MPa）。结论 对形态匹配的钽金属定制化修复体的稳定性评估，符合生理的步态动态加载研究较静态加载更为可靠；胫骨柄长度选择要综合修复体模型累积滑移量与胫骨应力分布因素而定。

关键词：再手术;骨重建;假体设计;有限元分析

基金资助：国家自然科学基金青年项目81601937