关节置换术后髋臼杯位置对髋关节发育不良髋臼侧应力影响的有限元分析

来源：中华骨科杂志2024年第18期北京时间：

作者：夏思佳,王和平,张浩亮,查国春

单位：徐州医科大学附属医院,徐州医科大学附属医院,徐州医科大学附属医院,徐州医科大学附属医院

摘要：目的 通过有限元分析探讨全髋关节置换术后髋臼杯位置对髋关节发育不良髋臼侧应力的影响。方法 获取一名36岁女性髋关节发育不良患者的CT数据。采用三维有限元分析，建立不同臼杯位置的三维有限元模型。每个模型以旋转中心不同分为解剖旋转中心组、高旋转中心组、外移旋转中心组、外上旋转中心组。通过ANSYS软件对模型施加载荷，模拟站立位（588 N垂直应力）和行走状态（ =325 N、 =-195 N、 =1 462.5 N）臼杯周围应力。在两种不同的负荷条件下，对8个模型中每个区域的臼杯-骨界面的相对位移及应力进行定量分析。 结果 站立位，臼杯覆盖率90%时，臼杯-骨界面相对位移：解剖旋转中心组为45.16 μm、高旋转中心组为47.57 μm、外移旋转中心组为77.27 μm、外上旋转中心组为96.13 μm，髋臼应力：解剖旋转中心组为9.07 MPa、高旋转中心组为11.23 MPa、外移旋转中心组为10.88 MPa、外上旋转中心组为17.75 MPa；臼杯覆盖率70%时，臼杯-骨界面相对位移分别为64.15、65.71、104.10、144.53 μm，髋臼应力分别为9.30、11.31、13.98、21.45 MPa。行走状态，臼杯覆盖率90%时，臼杯-骨界面相对位移分别为189.67、173.55、311.03、572.93 μm，髋臼应力分别为39.92、37.33、47.92、71.94 MPa；臼杯覆盖率70%时，臼杯-骨界面相对位移分别为239.09、248.83、381.84、1 1059 000.00 μm，髋臼应力分别为40.62、58.42、56.26、3 606.30 MPa。结论 臼杯覆盖率70%和90%时，解剖旋转中心和高旋转中心模型臼杯-骨接触面间的相对位移均较低，且应力集中的情况较少。

关键词：发育性髋关节发育不良;髋臼成形术;有限元分析;关节成形术，置换，髋

基金资助：徐州市科技计划项目KC23054