髋臼内陷技术对成人DDH全髋关节置换术髋臼杯生物力学影响的有限元分析

作     者：张欣 林文杰 贺彬 冯柏淋 陈海聪 钟环 欧阳汉斌 ZHANG Xin;LIN Wenjie;HE Bin;FENG Boin;CHEN Haicong;ZHONG Huan;OUYANG Hanbin

作者机构：广东医科大学附属医院骨科中心关节外科广东湛江524001 江门市中心医院四肢关节骨科广东江门529000 

出 版 物：《医用生物力学》 (Journal of Medical Biomechanics)

年 卷 期：2024年第39卷第3期

页      面：421-427页

核心收录：

学科分类：0831[工学-生物医学工程（可授工学、理学、医学学位）] 08[工学] 0836[工学-生物工程] 

基　　金：广东医科大学附属医院博士启动基金(BJ201803) 广东医科大学高等教育教学研究课题(2FY23029) 广东省科技专项资金(“大专项+任务清单”)竞争性分配项目(2021A05243) 

主　　题：发育性髋关节发育不良 髋关节置换 髋臼内陷 有限元分析 

摘      要：目的 探讨髋臼内陷技术对成人发育性髋关节发育不良(developmental dysplasia of the hip, DDH)髋关节置换术后髋臼假体的生物力学效应。方法 获取1名成人单侧DDH患者双侧髋关节CT图像数据,进一步构建患侧半骨盆有限元模型。在此基础上,建立臼杯不同内陷水平的有限元模型,对比分析原位组和不同水平内移组之间的生物力学差异。结果 在模拟拔出试验中,原位组最大抗拔出载荷强度为1 166 N;相比原位组,4 mm和8 mm内移组抗拔出载荷强度分别增加了45.8%和57.1%;原位组髋臼假体在步态周期站立位相载荷工况下臼杯-骨界面最大微动为166.4μm,内移4 mm及8 mm组相对原位组分别减少了46.2%和62.1%。对于臼杯植入后髋臼周围即刻应力分布,不同组别之间的差异并不显著;而在步态周期站立位相载荷工况下,原位组髋臼周围平均应力及峰值应力均最小,平均应力随内移程度的增加而增大,内移4 mm组峰值应力最高。结论 相较原位植入假体,髋臼内陷技术可以提高假体初始稳定性,稳定性和内移程度成正比。但内移程度不足导致骨覆盖面积不足时,臼杯-骨界面边缘应力显著增加,可能会导致假体相关并发症风险的升高。