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       全骸關節(jié)置換術(total hip arthroplasty THA)是治療股骨頭壞死、骸骨關節(jié)炎、強直性脊柱炎及先天骸關節(jié)脫位等多種骸關節(jié)病變的一種有效方式，其療效肯定，但術后并發(fā)癥也不容忽視，多項研究發(fā)現(xiàn)THA術后假體的穩(wěn)定性及多種并發(fā)癥如假體無菌性松動、假體周圍骨折及關節(jié)脫位等均與關節(jié)周圍生物力學因素有關。
       關節(jié)復雜的解剖結構使得在體內對其進行生物力學研究非常困難，而實驗生物力學常采用機械法、電測法和光彈法等對動物、尸體或者人工骨進行強度、硬度及彈性模量等生物力學數(shù)據(jù)的測試，雖然能夠直觀的獲得一些骸關節(jié)生物力學性能相關的信息，但其費用昂貴、程序繁瑣且標本的變異率大等特點常影響到結果的準確性和可重復性。1972年Brekelmans等人將有限元分析(finite element analysis FEA)引入骨科生物力學研究領域，F(xiàn)EA能將連續(xù)的彈性體分割成有限個單元并逐個對其性質進行研究，最后再對其進行合成，從而獲得與實際物體類似的生物力學性能，達到對整個彈性體進行分析的目的。經40多年的發(fā)展，F(xiàn)EA現(xiàn)已被成功應用于人體骨骼、關節(jié)和肌肉的相關研究，在骨科生物力學領域占有重要的地位，本研究就有限元分析在全骸關節(jié)置換中的最新應用現(xiàn)狀作綜述。
       針對THA來說，建立有限元模型的對象主要是骸關節(jié)周圍骨骼、肌肉、韌帶及人工假體等，目前建模的主要數(shù)據(jù)來源有臨床影像學資料(CT，MRI)、斷面切片圖像及激光三維掃描點云等，建模手段主要有CAD方法、激光三維掃描轉換及計算機雕刻技術等，在實際建模過程中，往往采用多種方法綜合運用，目前常用的有限元軟件包括Ansys，Abaqus，Marc和Solidworks等證實了有限元模型在測試假體一骨界面微動中的有效性，同時還介紹了一種可模擬具有時間依賴性的假體表面骨長入過程的有限元方法。
       Kallivoka等也證實了有限元分析在模擬THA壓配型非骨水泥股骨柄假體生物力學過程中的可能性及優(yōu)越性。Ramo等研究表明有限元模型可以很好的模擬實體模型，Lerch等通過建立有限元模型模擬不同條件下假體周圍骨重建過程，并在術后使用雙能X線骨密度儀來定性定量地驗證該結果，發(fā)現(xiàn)有限元分析結果與術后雙能X線骨密度儀檢測結果保持良好的一致性。Duho等利用有限元法分析鋼板修復股骨柄假體周圍骨折的生物力學情況，并與實驗室結果比較，兩者之間保持良好的一致性。可見，有限元模型可很好的模擬實體模型，目前一批機制良好的有限元模型已經出現(xiàn)，并與實驗室及臨床數(shù)據(jù)保持著良好的一致性，但如何快速生成一個有效、準確的有限元模型仍需進一步研究。

                                                                                  專業(yè)從事機械產品設計│有限元分析│強度分析│結構優(yōu)化│技術服務與解決方案
                                                                                                                                                      杭州那泰科技有限公司
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