植入式假肢假体周围骨组织生物力学特征分析  

作　　者：孔鹏润 都承斐[1,2] 孙亚龙 张泓 莫中军 

机构地区：[1]天津理工大学天津市先进机电系统设计与智能控制重点实验室,天津市300384 [2]天津理工大学机电工程国家级实验教学示范中心 [3]国家康复辅具研究中心,民政部人体运动分析与康复技术重点实验室,北京市老年功能障碍康复辅助技术重点实验室

出　　处：《中国康复医学杂志》2025年第4期592-596,610,共6页Chinese Journal of Rehabilitation Medicine

基　　金：国家自然科学基金资助项目(82272127);中央级公益性科研院所基本科研业务费专项(118009001000160001);国家重点研发计划(2018YFB1107000);天津市研究生科研创新项目(2022SKYZ115)。

摘　　要：目的:针对植入式假肢不同的假体设计,对其周围骨组织的生物力学特征进行对比研究,为临床应用及假体优化设计提供数据支撑。方法:建立股骨截骨有限元模型并模拟植入用于截肢者康复的骨结合假体(osseointegrated prostheses for the rehabilitation of amputees,OPRA)、整体式假肢(integral leg prosthesis,ILP)和骨整合假肢(osseointegrated prosthetic limb,OPL)三种已用于临床的假体,计算假体应力、假体周围骨组织应力分布和各区域的应力遮挡率。结果:ILP、OPL和OPRA三种假体的最大应力分别为83.50、41.75和59.48 MPa;ILP、OPL和OPRA植入后周围骨组织的平均应力遮挡率分别为28.93%、23.94%、13.12%,植入前后骨吸收区域占比差值依次为16.08%、14.19%、10.85%。结论:ILP、OPL和OPRA三种假体的应力均远小于材料破坏极限,具有足够强度;OPRA缓解整体应力遮挡效应、降低区域骨吸收风险的能力相对较好。

关 键 词：植入式假肢 应力遮挡 骨吸收 有限元建模 

分 类 号：R318.01[医药卫生—生物医学工程] R496[医药卫生—基础医学]